半金属性一直在自旋电子学中扮演着极其重要的角色。近几年来,越来越多的研究学者开始在二维材料中实现半金属性并且已经提出很多种方案。然而,这些掺杂方案都会遇见相同的问题,即铁磁态（FM）与反铁磁态（AFM）的能量差很小,因此获得的半金属性很难在实际中被观察到,因为这种很小的能量(（?）EFM-AFM)差会导致纳米带变为顺磁性,从而破坏所获得的半金属性。因此,实现稳定的半金属性,且与传统半导体工业具有良好的兼容性的方案是非常值得期待的。在这篇论文中,主要研究了在锯齿型硅烯纳米带（ZSiNRs）中用化学掺杂的方式实现稳定半金属性的可能性。使用密度泛函理论（DFT）,通过用Al-P链/原子对在双氢构型的ZSiNR单胞（H2-H2 ZSiNR）和单氢构型的ZSiNRs超胞（H-H ZSiNR）中进行替位掺杂实现了稳定的半金属性。主要的内容及结果如下:（1）通过第一性原理计算,系统性地研究了Al-P链掺杂对H2-H2 ZSiNR电子结构的影响并且成功获得半金属性。最值得注意的是,在中间有两条Al-P链的H2-H2 ZSiNR不仅呈现半金属性,而且与H-H构型相比,（?）EFM-AFM增加到5.41me V/每个单胞,这表明双氢化有益于半金属性的获得并且可以稳定其AFM基态。结合波函数和静电势的分析,发现由于Al-P掺杂后H2-H2 ZSiNR的两个边缘的静电势不同,因而不同自旋的边缘态在能量上向相反的方向移动,最终在H2-H2 ZSiNR中形成了半金属性。（2）基于第一性原理计算的结果,主要研究了Al原子和P原子对H-H ZSiNR超单胞电子结构的掺杂效应。发现掺杂Al或P原子对两侧的局部边缘状态的影响不同,根据掺杂位置的不同,ZSiNRs超胞会呈现半导体、金属和近半金属性质。不仅如此,通过将电子（P）掺杂和空穴（Al）掺杂共同应用在纳米带的不同边缘,可以直接控制特定边缘态的电子占据情况,并且获得的半金属性不受纳米带带宽的影响。更重要的是,其杂质原子的掺杂位点不一定是对称的,而是也可以是随机的。