石墨烯纳米带场效应管的量子输运计算

admin · 发表于 2022-9-26 10:17:47

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雅宝题库解析：
随着纳米器件的不断小型化，以硅材料为基础的微电子器件日益接近它的“物理极限”。石墨烯的出现，让人们看到了突破这种物理极限的希望。本文则主要讨论宽度方向有限的石墨烯——石墨烯纳米带。关于石墨烯纳米带的量子输运计算在近两年的文献中已有讨论，但是它们都是在实能带的范围内讨论，而没有考虑石墨烯纳米带的复能带效应。在关于复能带的计算中，我们看到它的复能带虚部把导带和价带连接在一起，而且由于复能带效应的影响亚阈值电流会明显的增加。因此，对石墨烯纳米带的复能带效应的讨论也显得尤为重要。我们在紧束缚近似理论下，不仅考虑了第一近邻碳碳原子的相互作用，而且考虑了边缘键弛豫和第三近邻碳碳原子的作用，利用传递矩阵的方法，计算出了石墨烯纳米带的复能带结构。我们利用自洽的方法求解非平衡格林函数和三维泊松方程来模拟石墨烯纳米带场效应管，这时可以看到复能带效应对石墨烯纳米带场效应管的特征曲线ID-VG, ID-VD的影响。最后我们比较了半指数坐标的ID-VG曲线的最小漏电流和ID-VD曲线的开电流，发现：要获得性能较好的石墨烯纳米带场效应管，我们需要平衡复能带效应对开电流和关电流的影响。

石墨烯纳米带场效应管的量子输运计算

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