石墨烯反点势垒中电子输运的狄拉克模型
介观与纳米尺度物理
2014-08-18 v1 材料科学
摘要
为了将石墨烯应用于晶体管等高开关比的半导体器件，必须在这种原本呈半金属特性的材料中引入能隙。一种有前景的实现能隙的方法是在周期性图案中引入纳米级穿孔（反点），即石墨烯反点晶格 (GAL)。石墨烯反点势垒 (GAB) 可通过在原本完美的石墨烯片中引入一维 GAL 条带而制成。在本文中，我们将利用具有空间变化质量项的狄拉克方程 (DE) 来计算此类结构中的电子输运。我们的方法比此前尝试利用狄拉克方程计算狄拉克电子在反点上散射的方法更为通用。使用 DE 的优势在于其计算时间具有尺度不变性，因此我们的方法可用于计算任意大尺寸结构的性质。我们表明，对于具有扶手椅型边缘的六角形反点，狄拉克模型的结果与紧束缚模型在定量上吻合。此外，对于广泛的结构范围，我们验证了仅在单胞中包含少数几个反点的相对较窄的 GAB 足以产生输运能隙。
引用
@article{arxiv.1408.3504,
title = {Dirac model of electronic transport in graphene antidot barriers},
author = {M. R. Thomsen and S. J. Brun and T. G. Pedersen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3504},
year = {2014}
}