基于Graphene條帶的納米結(jié)構(gòu)電學(xué)傳輸性質(zhì)研究.pdf

1、由單層碳原子平面構(gòu)成的石墨烯具有十分穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電化學(xué)特性，其具有室溫下高達(dá)15000cm2/Vs的電子遷移率和線性的能量色散關(guān)系，以及高導(dǎo)熱率和良好的柔韌性，因此被認(rèn)為是構(gòu)建未來納電子器件中最具潛力的材料。將石墨烯納米條帶作為溝道材料制成的場效應(yīng)管具有較傳統(tǒng)硅基器件更優(yōu)越的性能和尺寸縮小前景。
　　本文基于量子力學(xué)的非平衡格林函數(shù)理論框架，在緊束縛近似模型下，分析了基于石墨烯條帶不同納米結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)性質(zhì)，以

2、及缺陷和雜質(zhì)對其輸運(yùn)性質(zhì)的影響，并研究了以扶椅型石墨烯納米帶作為導(dǎo)電溝道不同結(jié)構(gòu)場效應(yīng)管的電學(xué)特性，以探究影響器件性能的主要因素，本工作對揭示石墨烯納米條帶場效應(yīng)管的輸運(yùn)物理機(jī)制、改善其器件性能提供理論依據(jù)。
　　本論文的工作主要有以下幾個方面：
　　(1)首先介紹了石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)，然后基于緊束縛近似模型，研究了石墨烯及其納米結(jié)構(gòu)(扶椅型和鋸齒型納米條帶)的能帶結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)性質(zhì)。
　　(2)分析了原子空位缺陷、St

3、one-Wales缺陷和取代式摻雜對扶椅型石墨烯納米帶輸運(yùn)性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：缺陷和摻雜使得石墨烯納米帶出現(xiàn)了透射抑制效應(yīng)，并導(dǎo)致其輸運(yùn)譜的量子階梯式特征消失，且缺陷和摻雜位置的不同對其電子輸運(yùn)有不同的影響，而雜質(zhì)類型的不同會使得納米條帶產(chǎn)生不同的雜質(zhì)能級，導(dǎo)致不同的導(dǎo)電類型。
　　(3)介紹了兩種用于分析石墨烯納米條帶器件電子輸運(yùn)的計(jì)算模型，即基于Büttiker虛探針的解析模型和基于非平衡格林函數(shù)的實(shí)空間數(shù)值模型，然后利用這