原子级精确纳米尺度负微分电阻器件的设计
介观与纳米尺度物理
2019-01-03 v1
摘要
将器件尺寸缩小至纳米范围给传统器件设计带来了重大挑战，原因在于纳米尺度下的潜在电流泄漏，以及在处理原子尺度组件时需要保持可重复性。在此我们研究基于原子级精确石墨烯纳米带的负微分电阻（NDR）器件。我们对传统双势垒共振隧穿二极管NDR结构的计算评估揭示了原子尺度上的重要问题，涉及在获得高峰值电流的同时最小化引线间隧穿电流的需求。我们提出了一种由多个短段组成的新器件结构，其通过各段间电子能级的对齐实现高电流，同时增大引线间的隧穿距离。所提结构可在扶手椅型纳米带合成的中间阶段利用扫描隧道显微镜（STM）针尖以原子级精度构建。我们还展示了界面处能带对齐的实验评估以及所制备器件有源区的STM图像。这种理论-实验结合的方法为原子级精确纳米器件设计开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1810.08354,
title = {Design of Atomically Precise Nanoscale Negative Differential Resistance Devices},
author = {Zhongcan Xiao and Chuanxu Ma and Jingsong Huang and Liangbo Liang and Wenchang Lu and Kunlun Hong and Bobby G. Sumpter and An-Ping Li and J. Bernholc},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.08354},
year = {2019}
}
备注
19 pages, 6 figures