基于Graphene條帶的納米結構電學傳輸性質研究.pdf

1、由單層碳原子平面構成的石墨烯具有十分穩(wěn)定的晶體結構和優(yōu)異的電化學特性，其具有室溫下高達15000cm2/Vs的電子遷移率和線性的能量色散關系，以及高導熱率和良好的柔韌性，因此被認為是構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。
　　本文基于量子力學的非平衡格林函數理論框架，在緊束縛近似模型下，分析了基于石墨烯條帶不同納米結構的能帶結構和電子輸運性質，以

2、及缺陷和雜質對其輸運性質的影響，并研究了以扶椅型石墨烯納米帶作為導電溝道不同結構場效應管的電學特性，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管的輸運物理機制、改善其器件性能提供理論依據。
　　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構，然后基于緊束縛近似模型，研究了石墨烯及其納米結構(扶椅型和鋸齒型納米條帶)的能帶結構和電子輸運性質。
　　(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性質的影響，結果表明：缺陷和摻雜使得石墨烯納米帶出現(xiàn)了透射抑制效應，并導致其輸運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有不同的影響，而雜質類型的不同會使得納米條帶產生不同的雜質能級，導致不同的導電類型。
　　(3)介紹了兩種用于分析石墨烯納米條帶器件電子輸運的計算模型，即基于Büttiker虛探針的解析模型和基于非平衡格林函數的實空間數值模型，然后利用這