几何与非理想因素对基于电子“光学”的石墨烯 p-n 结器件的影响
介观与纳米尺度物理
2019-03-01 v3
摘要
我们阐明了利用石墨烯中类光子电子流动的非常规器件（如石墨烯克莱因隧穿（GKT）晶体管）所面临的挑战与机遇。其底层物理是利用动量而非能量滤波，在二维狄拉克锥能带结构中设计栅极可调的输运带隙。在弹道极限下，我们获得一个干净的可调带隙，这意味着亚热开关电压低于玻尔兹曼极限，同时在输出特性中保持高饱和电流。在实际结构中，详细数值模拟与实验表明，动量散射（尤其来自边缘的散射）将泄漏路径渗入输运带隙并使其变为赝带隙。我们量化了降低边缘粗糙度和整体几何结构对 GKT 晶体管低偏压转移特性的重要性，并与实验数据进行了基准比对。我们发现几何结构在决定利用电子角分辨的电子光学器件性能方面起着关键作用。
引用
@article{arxiv.1810.02924,
title = {Impact of geometry and non-idealities on electron 'optics' based graphene p-n junction devices},
author = {Mirza M. Elahi and K. M. Masum Habib and Ke Wang and Gil-Ho Lee and Philip Kim and Avik W. Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.02924},
year = {2019}
}