石墨烯納米帶作為一種新型碳納米材料,由于尺度達(dá)到了納米級而出現(xiàn)一些奇特的性能,并可通過控制其幾何構(gòu)型或摻雜來調(diào)節(jié)其電子輸運(yùn)性能。這意味著對石墨烯納米帶的研究對于下一代新型納米電子器件的制作與分析具有重要意義。本文研究的主要內(nèi)容是石墨烯納米帶和由石墨烯納米帶構(gòu)成的場效應(yīng)管的電子輸運(yùn)特性分析,分為兩個方面:（1）基于密度泛函理論與非平衡格林函數(shù)方法,研究了石墨烯納米帶的電子輸運(yùn)特性,分析了不同手性、不同寬度、不同原子邊界飽和的石墨烯納米帶以及靜電摻雜對其輸運(yùn)特性的影響,分析對比了能帶圖、電子態(tài)密度、電子傳輸譜以及伏安特性曲線。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋸齒形（ZGNR）表現(xiàn)出良好的金屬性,而扶手形（AGNR）則反映出半導(dǎo)體性;ZGNR的寬度越大,對電流抑制區(qū)間的越大,AGNR的寬度越大,其導(dǎo)通電壓的值越小。（2）采用了納米半導(dǎo)體器件的多尺度仿真方法,基于密度泛函理論提取體系哈密頓量,利用最局域化方法構(gòu)建緊束縛哈密頓量。實現(xiàn)了對真實納米電子器件的性能預(yù)測,分析了石墨烯納米帶場效應(yīng)管的輸運(yùn)特性,包括不同溝道寬度、不同原子邊界飽和的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同原子的邊界飽和的相比較于溝道寬度,更加能調(diào)制石墨烯納米帶場效應(yīng)管... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２石墨稀的（ａ）幾何結(jié)構(gòu)（ｂ）能帶結(jié)構(gòu)??

碩士學(xué)位論文??于１０納米的石墨烯納米帶（ＧＮＲ）?［２３］�？梢陨a(chǎn)沿其長度方向具有不同寬度的單個石??墨烯納米帶，或者用于分子電子學(xué)的晶格限定的石墨烯結(jié)。如圖１．３所示，ＧＮＲ是溶液??相衍生的，穩(wěn)定地懸浮在具有非共價聚合物官能化的溶劑中，并表現(xiàn)出超平滑的邊緣，??可能具有明確的裙齒形或扶手椅邊緣結(jié)構(gòu)。石墨稀納米帶在原子力顯微鏡（ＡＦＭ）下??的結(jié)構(gòu)圖如圖１．３所示。??ｍｍｍ???Ｎａｎ〇．Ｒｉｂｂ〇ｎ??ＢＢＳ?９１１１８??圖１．３化學(xué)法制備的不同寬度石墨烯納米帶??電輸運(yùn)實驗表明，與單壁碳納米管不同，實驗所制備的所有亞１０納米石墨烯納米??帶都是半導(dǎo)體，并且以該石墨烯納米帶作為溝道材料，可以制備出在室溫下電流開關(guān)比??約為１０７石墨烯場效應(yīng)晶體管，如圖１．４所示的結(jié)構(gòu)［２３］。??＿＿??圖１．４石墨烯場效應(yīng)晶體管??４??

碩士學(xué)位論文??于１０納米的石墨烯納米帶（ＧＮＲ）?［２３］。可以生產(chǎn)沿其長度方向具有不同寬度的單個石??墨烯納米帶，或者用于分子電子學(xué)的晶格限定的石墨烯結(jié)。如圖１．３所示，ＧＮＲ是溶液??相衍生的，穩(wěn)定地懸浮在具有非共價聚合物官能化的溶劑中，并表現(xiàn)出超平滑的邊緣，??可能具有明確的裙齒形或扶手椅邊緣結(jié)構(gòu)。石墨稀納米帶在原子力顯微鏡（ＡＦＭ）下??的結(jié)構(gòu)圖如圖１．３所示。??ｍｍｍ???Ｎａｎ〇．Ｒｉｂｂ〇ｎ??ＢＢＳ?９１１１８??圖１．３化學(xué)法制備的不同寬度石墨烯納米帶??電輸運(yùn)實驗表明，與單壁碳納米管不同，實驗所制備的所有亞１０納米石墨烯納米??帶都是半導(dǎo)體，并且以該石墨烯納米帶作為溝道材料，可以制備出在室溫下電流開關(guān)比??約為１０７石墨烯場效應(yīng)晶體管，如圖１．４所示的結(jié)構(gòu)［２３］。??＿＿??圖１．４石墨烯場效應(yīng)晶體管??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Armchair型石墨納米帶的電子結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)性質(zhì)[J]. 歐陽方平,徐慧,李明君,肖金.  物理化學(xué)學(xué)報. 2008(02)

博士論文
[1]缺陷對單壁碳納米管和石墨烯電子輸運(yùn)特性影響的研究[D]. 曾暉.湖南大學(xué) 2009

碩士論文
[1]石墨烯納米帶及其復(fù)合三維結(jié)構(gòu)的電子輸運(yùn)特性研究[D]. 潘青彪.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：2952718