基于交叉石墨烯纳米带的可调电子分束器
介观与纳米尺度物理
2017-02-03 v1
摘要
石墨烯纳米带（GNRs）由于石墨烯电子的高迁移率及其可调的电子带隙，结合近期用于其生长的表面化学策略的实验进展，成为未来纳米电子学中有前景的组件。本文利用最先进的第一性原理输运方法，探索了由两条交叉的扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）构成的四端半导体器件原型。我们详细分析了交叉角、堆叠顺序、纳米带间分离距离以及有限偏压对输运特性的影响。有趣的是，当AGNRs以 相交时，从一个端注入的电子可分裂为两束出射波，其比例可调且围绕50%，并且几乎可忽略背反射。发现分裂的电子波部分直行穿过交叉区域沿一条纳米带传播，部分沿另一条纳米带某一方向传播，即类似于光学分束器。我们的模拟进一步确定了该半导体器件可作为机械可控电子分束器的现实条件，并可能在碳基量子电子电路和电子光学中应用。我们用一个简单模型解释了我们的发现，表明电子分束器通常可利用交叉GNRs实现。
引用
@article{arxiv.1611.03337,
title = {A tunable electronic beam splitter realized with crossed graphene nanoribbons},
author = {Pedro Brandimarte and Mads Engelund and Nick Papior and Aran Garcia-Lekue and Thomas Frederiksen and Daniel Sánchez-Portal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03337},
year = {2017}
}