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石墨烯纳米带器件:电性质

鸿之微 来源:鸿之微 作者:鸿之微 2022-10-28 14:10 次阅读

Nanodcal是一款基于非平衡态格林函数-密度泛函理论(NEGF - DFT)的第一性原理计算软件,主要用于vwin 器件材料中的非线性、非平衡的量子输运过程,是目前国内拥有自主知识产权的基于第一性原理的输运软件。可预测材料的电流 - 电压特性、电子透射几率等众多输运性质。

迄今为止,Nanodcal 已成功应用于1维、2维、3维材料物性、分子电子器件、自旋电子器件、光电流器件、半导体电子器件设计等重要研究课题中,并将逐步推广到更广阔的电子输运性质研究的领域。

本期将给大家介绍Nanodcal石墨烯和其它1D/2D材料 4.5-4.5.1的内容。

4.5. 石墨烯纳米带器件:电性质

为了要赋予单层石墨烯某种电性,会按照特定样式切割石墨烯,形成石墨烯纳米带。石墨烯纳米带的结构具有高电导率、高热导率、低噪声而成为集成电路互连材料的候选者。通过在中心区域上施加栅极电位,石墨烯纳米带可以用作场效应晶体管(FET)。

教程的模型结构如下:

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4.5.1. 石墨烯纳米带器件搭建

(1)双击图标DeviceStudio快捷方式打开软件;

(2)选择Create a new Project→OK→文件名:GrapheneNanoribbon Device,保存类型:ProjectFiles(*.hpf)→保存即可;

(3)导入graphene的晶胞:File→Import…→ImportLocal,选取material→2Dmaterials→X-enes→graphene.hzw;

(4)点击Build→Gr_Nanoribbon,设置StructureType,n=4,m=4,Preview→Build即得到锯齿型纳米带,如图:

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(5)点击Build→Redefine Crystal,在c方向上扩胞14倍,Preview→Build;

13cba9b6-55f9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

(6)选中下图中黄色的C原子,点击删除,再点击氢钝化C原子,如图:

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(7)选中两侧多余的H原子,点击删除;

14bc2648-55f9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

(8)点击Redefine Crystal,修改晶格常数,a=27Å,b=10Å,点击Center,将所有原子居中;

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15c9b85c-55f9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

(9)点击Convert to Crystal,勾选左右电极,参数设为-7.383,7.383,点击Preview→Build,得到纳米带器件模型,如图:

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(10)增加缓冲层,Simulator→Nanodcal→AddBuffer→Build;

166a6e28-55f9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

(11)点击Simulator→Nanodcal→SCFCalculation→Generatefile,设置参数并生成自洽计算所需的输入文件。

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审核编辑:彭静
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原文标题:产品教程|Nanodcal石墨烯和其它1D/2D材料(石墨烯纳米带器件:电性质01)

文章出处:【微信号:hzwtech,微信公众号:鸿之微】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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