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隙态控制的一维金属 - 纳米管结传输

介观与纳米尺度物理 2014-04-29 v1

摘要

理解金属/一维半导体接触(如金属/碳纳米管)的本质是实现高性能晶体管的基础科学和技术挑战。肖特基势垒 (SB) 通常形成于二维金属电极与一维半导体碳纳米管的界面处。迄今为止,由于其独特的几何结构和复杂的静电学特性,实验和数值研究通常未能提出影响跨越 SB 载流子传输的相关变量之间的任何函数关系。在此,我们表明,势垒中已存在的称为金属诱导隙态 (MIGS) 的局域态决定了晶体管的漏极特性。这些态在晶体管的开启态附近似乎几乎没有影响,但随着接近关闭态,开始强烈影响漏极特性。MIGS 的作用通过追踪漏极特性中非线性导通起始偏压 VoV_o 随栅压 VgV_g 的动态变化来表征。我们发现,对于栅偏压 VgV_gVoV_o 随零偏电导 Go(Vg)G_o(V_g) 的变化遵循幂律:VoV_o \sim Go(Vg)x{G_o(V_g)}^x,其中 xx 为指数。这种幂律关系的起源暂时被建议为有效势垒高度随 VgV_g 的幂律变化结果,这与先前的理论和实验结果相印证。MIGS 态对传输的影响还通过温度依赖性测量得到了独立验证。这种意外的标度行为似乎对金属/碳纳米管接触非常普遍,为设计最先进的碳纳米管器件提供了实验预测。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.6730,
  title  = {Gap states controlled transmission through 1D Metal-Nanotube junction},
  author = {D. Talukdar and P. Yotprayoonsak and C. D. Mukherjee and K. K. Bardhan and B. Karmakar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6730},
  year   = {2014}
}