電子學(xué)的發(fā)展過程是一個(gè)不斷追求體積小、性能好而且造價(jià)低的電子器件的過程,隨著電子行業(yè)的不斷發(fā)展,電子器件的尺寸逐漸接近傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的尺寸極限,為了電子行業(yè)持續(xù)不斷發(fā)展,研究者們將目光投向微納電子器件。近年來二維材料的發(fā)展,讓人們看到了它們在電子器件設(shè)計(jì)方面的巨大潛力。石墨烯以其卓越的性能,引起了科研工作者的關(guān)注,在器件設(shè)計(jì)方面廣泛應(yīng)用。P-N結(jié)在邏輯電路中發(fā)揮著重要作用,人們對于P-N結(jié)的設(shè)計(jì)和研究一直非常關(guān)注。在二維材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行器件設(shè)計(jì),可以充分發(fā)揮二維材料的優(yōu)勢,設(shè)計(jì)出性能更加優(yōu)異的器件。石墨烯具有遷移率高、導(dǎo)熱性能好等特性,適合制作低功耗、高性能的器件,但是二維的石墨烯是零能隙材料無法直接用于器件制作。本文利用基于密度泛函理論的非平衡格林函數(shù)方法研究了硼、氮原子摻雜石墨烯納米帶PN結(jié)的電荷輸運(yùn)和自旋輸運(yùn)特性。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.利用硼、氮原子對石墨烯納米帶的左、右電極邊緣進(jìn)行取代摻雜,在考慮摻雜原子的位置和摻雜原子是否氫化的情況下構(gòu)造了4種P-N結(jié),中間的連接部分采用V字形凹槽的形式。對于硼、氮原子氫化的P-N結(jié),其I-V曲線不僅表現(xiàn)出明顯地整流特性,而且表現(xiàn)出負(fù)微分...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2金（111）晶面-四聯(lián)苯硫醇分子-金三角構(gòu)型分子結(jié)I-V曲線，插圖為整流比[25]

晶面-四聯(lián)苯硫醇分子-金三角構(gòu)型分子結(jié)I-V曲線不同的末端基團(tuán)不同分子末端基團(tuán)的二苯乙烯分子結(jié)[26]，用相同構(gòu)型，分子結(jié)構(gòu)對稱，僅兩側(cè)的末現(xiàn)出較弱的整流特性。通過理論計(jì)算表明釘扎在一個(gè)電極的費(fèi)米能級附近，當(dāng)施加了低偏壓的整流。同樣地，末端基團(tuán)的差

圖1-3（a）二苯乙烯分子結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖（b）正向偏壓I-V曲線（c）反向偏壓I-V曲線

圖1-2金（111）晶面-四聯(lián)苯硫醇分子-金三角構(gòu)型分子結(jié)I-V曲線，插圖為整流比[25]（三）分子左、右兩側(cè)不同的末端基團(tuán)Batra等人研究了不同分子末端基團(tuán)的二苯乙烯分子結(jié)[26]，如圖1-3（a）所示，兩側(cè)電極均為Au，并采用相同構(gòu)型，分子結(jié)構(gòu)對稱，僅兩側(cè)的末端....

圖1-4（a）D-σ-A型分子（b）D-π-A型分子（c）D-A型分子[27,33,35]

圖1-4（a）D-σ-A型分子（b）D-π-A型分子（c）D-A型分子[27,33,35]于第二類而言，分子構(gòu)型主要有三種類型，分別為：D-σ-A分子、D-π-，見圖1-4。D-σ-A分子是最早提出來的，但D-σ-A分子在實(shí)驗(yàn)上不易展遲緩[27-32]。D-π-....

圖1-5（a）二嘧啶-聯(lián)苯分子示意圖（b）二嘧啶-聯(lián)苯分子結(jié)實(shí)驗(yàn)測試I-V擬合曲線（c）二嘧啶-聯(lián)苯分子結(jié)扭轉(zhuǎn)示意圖（d）扭轉(zhuǎn)后計(jì)算的I-V曲線，插圖為整流比[36]

圖1-4（a）D-σ-A型分子（b）D-π-A型分子（c）D-A型分子[27,33,35類而言，分子構(gòu)型主要有三種類型，分別為：D-σ-A分子、圖1-4。D-σ-A分子是最早提出來的，但D-σ-A分子在實(shí)驗(yàn)上[27-32]。D-π-A分子由D-σ-A分子演....

本文編號：4052256