石墨烯條帶納米電子器件輸運(yùn)性質(zhì)研究.pdf

1、本文主要描述了第一性原理計(jì)算輸運(yùn)問(wèn)題的算法細(xì)節(jié)和對(duì)石墨烯條帶納米電子器件的模擬結(jié)果。本文采用的計(jì)算方法是非平衡態(tài)格林函數(shù)與密度泛函(NEGF-DFT)。文章主要分為如下幾部分:第一章主要介紹石墨納米電子器件的學(xué)術(shù)與應(yīng)用背景。其中將總結(jié)和闡述石墨的最新理論與實(shí)驗(yàn)上的進(jìn)展,以及人們?cè)谠擃I(lǐng)域關(guān)心的問(wèn)題和解決問(wèn)題的困難。第二章給出使用NEGF-DFT方法的公式和算法細(xì)節(jié),其中包括開(kāi)放體系廣義哈密頓矩陣的定義、基于廣義哈密頓矩陣的推遲格林函數(shù)矩陣

2、定義、Landauer-Bütiker電流公式、以及能量空間態(tài)密度(DOS)和局域態(tài)密度(LDOS)的計(jì)算方法。計(jì)算中使用的圍道積分算法和自恰循環(huán)流程也將在這一章給出。最后,以寬度為4的石墨烯條帶作為例子,鋸齒型邊界的石墨烯條帶的輸運(yùn)計(jì)算結(jié)果將在第三章中給出。在這一章中,討論將集中在由外電場(chǎng)導(dǎo)致的最高占據(jù)態(tài)(HOMO)和最低未占據(jù)態(tài)(LUMO)軌道的重新分布,即納米尺度上的電極化效應(yīng)——該效應(yīng)是調(diào)制石墨烯結(jié)電子輸運(yùn)性質(zhì)的一個(gè)可能的機(jī)制。