基于石墨烯纳米带结的互连设计规则

通过自下而上化学自组装制备的石墨烯纳米带 (GNR) 被视为下一代纳米电子器件的潜力候选者。我们研究了角度双端 GNR 结的电子输运性质，这种结在基于石墨烯的集成电路互连中不可避免。我们构建了一个包含超过 400,000 种不同构型的库，这些构型连接了不同宽度的扶手椅型 GNR，涉及 60$^\circ$ 和 120$^\circ$ 结。结合紧束缚近似和格林函数形式的数值计算，使我们能够识别出许多电导接近由 GNR 引线定义的极限的结。进一步分析揭示了潜在的结构 - 性质关系，其中石墨烯晶格的双部对称性和结处局域共振态的存在起着关键作用。特别是，我们发现并解释了连接金属性 GNR 引线的 120$^\circ$ 结中的二元电导现象，该现象保证了最大可能的电导。总体而言，我们的研究为设计具有所需电学性质的 GNR 结提供了指导原则。