铁电畴运动诱导的石墨烯沟道中 P-N 结动力学

采用基于 Landau-Ginzburg-Devonshire 唯象理论与经典静电学相结合的自洽方法，探索了铁电衬底中条形畴成核、运动和反转所诱导的石墨烯沟道中 p-n 结动力学。我们揭示了石墨烯沟道电导率对其长度的依赖性中存在的外在尺寸效应。在铁电体与石墨烯之间为完美电接触的情况下，相对较低的栅极电压即可在周期性栅极电压作用下诱导出显著的铁电极化和石墨烯电荷的滞后现象。石墨烯电导的显著非线性滞后以及宽记忆窗口对应于高幅值的栅极电压。我们预测，所考虑的“顶栅/介电层/石墨烯沟道/铁电衬底”纳米结构有望成为制造基于石墨烯 p-n 结的新一代调制器和整流器的候选方案。