Graphene ballistic rectifiers: Theory and geometry dependence

石墨烯 材料科学 几何学 凝聚态物理 工程物理 纳米技术 物理 数学
作者
Joseph Brownless,Jiawei Zhang,Aimin Song
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:168: 201-208 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2020.06.058
摘要

Abstract The graphene ballistic rectifier uses the ultra-high carrier mobility of graphene to rectify ballistic carriers in an asymmetric nanostructure, and has been previously shown to operate beyond 650 GHz. Unlike conventional diodes and transistors, it does not require a bandgap. Building on the previously developed extended Buttiker-Landauer formula for semiconductors, we derive an analytical theory suitable for coexistence of electrons and holes in semi-metal graphene. Four ballistic rectifier designs are fabricated and compared. The developed theory fits their characteristics well, with derived parameters showing good agreement with device geometries. We also predict achievable responsivities of at least 50,800 V/W and noise-equivalent powers of 0.51 pW/Hz1/2 using these designs, far better than has so far been achieved. Importantly, this theory predicts increased responsivities with a large difference in carrier mobilities. Using the theory presented here, other graphene based ballistic nanodevices may be designed and optimized.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1233330完成签到,获得积分10
刚刚
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
刚刚
风中的寻云完成签到,获得积分10
刚刚
迫切完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
雪山发布了新的文献求助10
3秒前
damie完成签到 ,获得积分10
3秒前
Sunny完成签到,获得积分10
4秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
4秒前
zz完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
田様应助陌路孤星采纳,获得10
6秒前
SIMBA完成签到,获得积分10
6秒前
999完成签到,获得积分10
6秒前
能干的诗筠完成签到,获得积分10
7秒前
alive完成签到,获得积分10
7秒前
frankly120完成签到,获得积分10
7秒前
TQ完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
雪山完成签到,获得积分10
9秒前
机灵猕猴桃完成签到,获得积分10
9秒前
不曾留步发布了新的文献求助10
10秒前
凉凉盛夏完成签到,获得积分10
10秒前
云中发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
执着千筹完成签到,获得积分10
12秒前
姣妹崽完成签到,获得积分10
12秒前
julian190完成签到,获得积分10
12秒前
wanz完成签到,获得积分10
13秒前
堀川美嘉kk完成签到,获得积分10
13秒前
希望天下0贩的0应助老张采纳,获得10
14秒前
14秒前
桐桐应助kookery采纳,获得10
15秒前
老迟到的可兰完成签到,获得积分10
15秒前
开心果大王完成签到,获得积分10
15秒前
李所当然发布了新的文献求助10
15秒前
隐形曼青应助嘿嘿采纳,获得10
15秒前
chen发布了新的文献求助10
16秒前
ding应助奇怪的茶叶菌采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Future Approaches to Electrochemical Sensing of Neurotransmitters 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Finite Groups: An Introduction 800
壮语核心名词的语言地图及解释 700
ВЕРНЫЙ ДРУГ КИТАЙСКОГО НАРОДА СЕРГЕЙ ПОЛЕВОЙ 500
ВОЗОБНОВЛЕН ВЫПУСК ЖУРНАЛА "КИТАЙ" НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3907222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3452864
关于积分的说明 10872628
捐赠科研通 3178629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1755969
邀请新用户注册赠送积分活动 849253
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 791387