石墨烯上梯度量子點(diǎn)陣列實(shí)現(xiàn)的電子波聚焦
本文關(guān)鍵詞:石墨烯上梯度量子點(diǎn)陣列實(shí)現(xiàn)的電子波聚焦
更多相關(guān)文章: 石墨烯 電子波聚焦 梯度量子點(diǎn)陣列 能帶結(jié)構(gòu)
【摘要】:自從單層石墨烯于2004年首次在實(shí)驗(yàn)上被制備以來,這一種新型的二維拓?fù)涮疾牧衔吮姸嘌芯空邆兊年P(guān)注,因?yàn)槭┚哂性S多奇異的電子輸運(yùn)性質(zhì)。石墨烯中的電子在處于費(fèi)米能帶附近時(shí),其能量與動(dòng)量保持近似的線性關(guān)系。又因?yàn)殡娮佑行з|(zhì)量可被認(rèn)為幾乎為0,遵循Dirac方程,所以石墨烯中的電子又被稱為無質(zhì)量的狄拉克-費(fèi)米子,因此石墨烯具備了傳統(tǒng)半導(dǎo)體所不具有的電子輸運(yùn)優(yōu)勢(shì)。本文首先介紹了石墨烯中垂直入射的電子波可以被一種石墨烯上的梯度量子點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)有效聚焦,其中的梯度是通過逐漸改變量子點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。接著通過給出一個(gè)量子點(diǎn)周期勢(shì)的能帶結(jié)構(gòu)圖,闡述了等效折射率隨梯度結(jié)構(gòu)而改變從而實(shí)現(xiàn)電子波聚焦的物理原因。一旦選擇了合適的晶格常數(shù)梯度和入射方向上的陣列層數(shù),入射的電子波甚至可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)聚焦。并且這種聚焦對(duì)于很大范圍內(nèi)的入射電子波的能量以及入射角度都可以實(shí)現(xiàn),這使得人們可能可以設(shè)計(jì)出一種具有非常好性能的基于石墨烯材料的電子器件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體電子器件。
【關(guān)鍵詞】:石墨烯 電子波聚焦 梯度量子點(diǎn)陣列 能帶結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O613.71;O471.1
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-10
- 一 緒論10-23
- 1 石墨烯簡介10-15
- 1.1 碳材料10-11
- 1.2 石墨烯結(jié)構(gòu)11-15
- 2 石墨烯的電子輸運(yùn)性質(zhì)15-17
- 3 石墨烯的應(yīng)用17-19
- 3.1 作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用17
- 3.2 作為傳感器的應(yīng)用17
- 3.3 儲(chǔ)氫的應(yīng)用17-19
- 4 石墨烯中電子波聚焦的研究現(xiàn)狀19-21
- 5 石墨烯量子點(diǎn)21-22
- 6 本論文的研究內(nèi)容22-23
- 二 石墨烯上梯度量子點(diǎn)陣列對(duì)電子波散射的理論研究23-26
- 1 石墨烯梯度量子點(diǎn)陣列23-24
- 2 量子點(diǎn)對(duì)入射電子波散射理論基礎(chǔ)24-26
- 三 電子波聚焦特性分析26-38
- 1 聚焦現(xiàn)象26-28
- 2 石墨烯梯度量子點(diǎn)陣列的能帶結(jié)構(gòu)分析28-30
- 3 梯度量子點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)對(duì)聚焦性質(zhì)的影響30-35
- 3.1 入射方向上陣列層數(shù)對(duì)聚焦的影響30-32
- 3.2 梯度大小對(duì)聚焦的影響32-35
- 4 實(shí)現(xiàn)聚焦的入射角及能量范圍35-38
- 四 研究總結(jié)及展望38-40
- 致謝40-41
- 參考文獻(xiàn)41-45
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄45
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,本文編號(hào):685926
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