مطالعه ترابرد الکترون در یک افزارة نانونوار گرافنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

رفتار الکترون های گرافن در نقطه دیراک از نظر فیزیک ماده چگال مورد توجه ویژهای است، به خصوص به این دلیل که
ساختار نواری گرافن دارای رابطة پاشندگی خطی است که نمایانگر ذرات به اصطلاح بدون جرم است )ذرات با جرم مؤثر صفر( ، به
طوریکه انرژی و تکانه الکترون بسیار شبیه به فوتون است. در این مقاله، به بررسی ویژگی ترابردی یک دستگاه نانونوار تک بعدی
گرافنی با لحاظ ساختار نواری سهمی شکل در نزدیکی نقطة دیراک میپردازیم. مدل تحلیلی تحرک با استفاده از رویکرد رسانایی و
مدل درود توسعه یافته است. رسانایی دستگاه نانونوارگرافنی محاسبه شده تا تحرک بهدست آید. مقایسه تحرک محاسبه شده با
دادههای تجربی اخیر توافق نزدیکی نشان میدهد و مشاهده میشود که بیشترین تحرک در نقطة دیراک رخ می دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of electron transport in a graphene nanoribbon device

نویسندگان [English]

  • ghasem ansaripour
  • hamid vazini hekmat
چکیده [English]

The behavior of graphene electrons at the Dirac point in the condensed matter physics view point is of particular attention Specially this is because the graphene bandstructure has linear dispersion relation showing the so called massless particles (particles with zero effective mass), so that the energy and momentum of the electron is like a photon.
In this paper we investigate the transport properties of a one -dimensional graphene nanoribbon device with a parabolic band structure near the Dirac point. An analytical model of mobility is developed by using the conductance approach and Drude model. The conductance of graphene nanoribbon device is calculated to obtain the mobility. Comparing the calculated mobility with recent experimental data, shows close agreement and the maximum carrier mobility occurs at the Dirac point.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Graphene nanoribbon
  • Mobility
  • Conductance
  • Dirac point

مراجع

[1] B. Tekinerdogan, Engineering connected intelligence: A socio-technical perspective, Wageningen University, 1-40, 2017.
[2] G. Liang, N. Neophytou, D.E. Nikonov, and M. Lundstrom, "Performance projections for ballistic graphene nanoribbon field-effect transistors," IEEE Transactions on Electron Device, 54, 677- 682, 2007.
[3] R. Martel, T. Schmidt, H.R. Shea, T. Hertel, and Ph. Avouris, "Single and multi-wall carbon nanotube field-effect transistors," Applied Physics Letters, 73, 2447- 2449, 1998 .
[4] B. Gharekhanlou and S. Khorasani, "An overview of tight-binding method for two-dimensional carbon structures," Nova Science Publishers, 1-36, 2011.
[5] M.S. Lundstrom J. Guo, "Nanoscale transistors: Device physics, modeling and simulation," Springer Science Business Media, 2006.
[6] Z. Johari, M. T. Ahmadi, D C.Y. Chek, N. A. Amin, and R. Ismail, "Modelling of graphene nanoribbon fermi energy," Hindawi Publishing Corporation Journal of Nanomaterials 909347, 1-6, 2010.
[7] H. Zheng, Z. F. Wang, T. Luo, Q.W. Shi, and J. Chen, "Analytical study of electronic structure in armchair graphene nanoribbons," Physical Review B 75, 165414, 1-6, 2007.
[8] D. Berdebes, T. Low, and M. Lundstrom, "Low bias transport in graphene: An introduction lecture notes," 1-23, 2009.
[9] S. Datta, "Electronic transport in mesoscopic systems," Cambridge University Press, 2002.
[10] T. Durkop, B. M. Kim and M.S. Fuhrer, "Properties and applications of high-mobility semiconducting nanotubes," Journal Physics Condensed Matter, 16, 553-580, 2004.
[11] Y. Zhang, Y.W. Tan, H.L. Stormer and P. Kim, "Experimental observation of quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene," Nature, 438, 201-204, 2005.
نانومقیاس
دوره 7، شماره 3
آبان 1399
صفحه 138-143

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 بهمن 1398
  • تاریخ بازنگری: 0-727 فروردین 2
  • تاریخ پذیرش: 10 خرداد 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار