Predicciones teóricas de la movilidad del portador dependiente del tamaño y la polaridad en el grafeno

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física computacional es la física computacional.

Sus antecedentes:

• Las cintas de grafeno son materiales prometedores para dispositivos nanoelectrónicos.
• La movilidad del portador es un parámetro crítico que determina el rendimiento electrónico.
• La influencia de las variaciones estructurales en las propiedades electrónicas del grafeno requiere una investigación detallada.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la movilidad del portador dependiente del ancho en cintas de grafeno de sillón.
• Para comparar las propiedades de transporte electrónico de sillones y cintas de grafeno en zigzag.

Principales métodos:

• Los primeros principios de la teoría funcional de la densidad (DFT). cálculos.
• Teoría del potencial de deformación para el análisis de la movilidad del portador.

Principales resultados:

• Las cintas de grafeno de sillón muestran una significativa movilidad del portador dependiente de la anchura.
• Para cintas de sillón con anchura N = 3k, la movilidad de los electrones alcanza ~10^6 cm^2 V^-1 s^-1, mientras que la movilidad del agujero es ~10^4 cm^2 V^-1 s^-1.
• Para cintas de sillón con N = 3k+1 o 3k+2, la movilidad del agujero es 4-8 x 10^5 cm^2 V^-1 s^-1, y la movilidad del electrón es ~10^4 cm^2 V^-1 s^-1.
• Este comportamiento de movilidad alterna no se observa en las cintas de grafeno en zigzag.

Conclusiones:

• La anchura de las cintas de grafeno de sillón dicta críticamente su movilidad de portador.
• Adaptar el ancho de las cintas de grafeno para sillones ofrece una vía para controlar sus propiedades electrónicas.
• Las cintas de grafeno en zigzag no exhiben las mismas modulaciones de movilidad dependientes del ancho que sus contrapartes de sillón.