金属纳米粒子单层的电荷输运

二维（2D）纳米粒子薄膜是一类具有有趣物理性质和应用（从纳米电子学到传感与光子学）的新材料。导电纳米粒子薄膜的重要性使得从根本理解其电荷输运对材料与工艺设计极为关键。人们已提出多种跳跃与输运机制，且纳米粒子单层与电学等效 RC 电路一致，但其理论方法局限于电容耦合纳米粒子间单电子隧穿模型（特征时间常数 RC），而薄膜电导率为实验电导率，无法由这些理论模型推导。电子输运的具体过程如何受温度影响亦不清楚。因此，目前尚无法从根本理解薄膜的电子动力学。在此，我们基于 Sommerfeld 模型发展了一种解析理论，并以蒙特卡洛模拟佐证，可预测薄膜中电荷输运过程及温度对电子输运的影响。本文构建了两种不同的纳米粒子模型以应对不同形貌：三角阵列与矩形阵列。在不同温度下研究了这些不同阵列（包括有/无局域结构无序的 2D 有序纳米粒子阵列和 2D 梯度纳米粒子阵列）的输运性质。对于无局域结构无序的 2D 良有序纳米粒子阵列，其 I-V 曲线呈非线性且高度对称。