石墨烯中空间电荷不均匀性的起源
材料科学
2015-05-13 v1
摘要
在理想的石墨烯片中，载流子表现为二维 (2D) Dirac 费米子，受无质量相对论性粒子的量子力学支配。在置于 SiO2 衬底上的石墨烯薄片中发现的半整数量子霍尔效应证实了这一点。然而，石墨烯中的 Dirac 费米子受到微观扰动的影响，这些扰动包括地形起伏和电子密度不均匀性（即电荷池）。这些扰动深刻地改变了 Dirac 费米子的行为，对其基础物理以及未来的石墨烯器件应用都有影响。在此，我们报告了一种新的 Dirac 点映射技术，我们用它来确定石墨烯中电荷不均匀性的起源。我们发现石墨烯电荷密度的涨落不是由地形起伏引起的，而是由石墨烯下方的电荷施主杂质引起的。这些杂质由于 Dirac 费米子本应被禁止的背散射而诱导出意想不到的驻波图案。这种波图案可以通过电门控连续调制。我们的观察为 Dirac 费米子的杂质散射以及限制石墨烯电子迁移率的微观机制提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.0902.4793,
title = {Origin of Spatial Charge Inhomogeneity in Graphene},
author = {Yuanbo Zhang and Victor W. Brar and Caglar Girit and Alex Zettl and Michael F. Crommie},
journal= {arXiv preprint arXiv:0902.4793},
year = {2015}
}