随着电子元件尺寸不断缩小,基于硅材料微纳米电子器件的发展遇到了瓶颈,摩尔定律也难以维持。因此,探索能改善载流子输运和减小漏电流的新型场效应晶体管(Field effect transistor,FET),就成为实现新型电子科学和技术革新的重要途径之一。近年来,新兴的二维材料黑磷烯不但具有合适的直接带隙和极高的迁移率等优异电子结构和性质,而且具备较强的机械性能,可以保证材料的柔性和耐受性,因此其在半导体器件领域倍受关注。然而,因为黑磷烯具有褶皱结构,在室温条件下容易被氧化,继而产生各种各样的缺陷(如空位缺陷和Stone-Wales缺陷等),其电子和磁学等性质会发生改变。只有掌握缺陷的形成过程以及了解其对材料所带来的影响,才可以更好地调控二维黑磷烯的性质。另外,尺寸和边缘效应也对黑磷烯的电输运性质具有重要的影响。在器件的设计和搭建的过程中,对黑磷烯进行合理裁切是必需的,而经裁切获得的黑磷纳米带同样含有大量缺陷。因此,为了深入了解黑磷纳米带作为FET沟道材料的性能表现,非常有必要探究空位缺陷对黑磷纳米带电输运性质的影响。针对上述科学问题,我们通过密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了扶手椅型黑磷纳米带(Armchair phosphorene nanoribbons,APNR)中空位缺陷的形成和迁移,以及含空位缺陷APNR的电子能带结构、电子透射谱和I/V特性曲线等性质,主要研究结果如下:(1)研究了点缺陷的位置和浓度对APNR稳定性和能带结构的影响,发现在APNR边缘,空位具有较小的形成能和较大的扩散势垒,空位缺陷会加速纳米带的降解;随着纳米带宽度的增加,新的缺陷态会由深受主能级向浅受主能级转变;空位浓度会影响APNR的缺陷态和边缘态,改变体系的带隙大小;通过施加应变,不但可以提高APNR的稳定性,还可以调控纳米带的能带结构和磁性。(2)探索了不同点缺陷类型对APNR双端器件电输运性质的调控作用,发现引入低浓度空位缺陷时,纳米带的输运电流强度会提高到原来的1.2至1.5倍;而在APNR中,缺陷态离价带顶越近,数目越多电流强度则越大;在构造的扶手椅型与锯齿型黑磷纳米带异质结肖特基器件中,同时发现整流效应和负微分电阻效应,并且两者都可以通过缺陷工程进行调控。