Початкові розрахунки одноелектронного транзистора на основі одностінної Вуглецевої нанотрубки ультрамалого діаметру
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-2-13Ключові слова:
одностінна вуглецева нанотрубка, одноелектронний транзистор (SET), спорідненість до електрону, енергія іонізації, додаткова енергія, діаграма стабільності заряду (CSD)Анотація
У цій статті ми досліджували діаграму стабільності заряду і залежність провідності від зсуву витоку і напруги на затворі одноелектронного транзистора (SET) на основі вуглецевих нанотрубок, використовуючи первопрінціпние обчислення. Всі розрахунки виконані з використанням пакета моделювання ATK-VNL, заснованого на теорії функціонала щільності (DFT). Ми застосували ці розрахунки для SET на основі вуглецевих нанотрубок. Нанотрубка була поміщена трохи вище діелектрика (Eο = 10) між золотих електродів витоку і стоку. У SET використовувалася одностінна вуглецева нанотрубка, яка має надмалих діаметр і (4,0) конфігурацію. Була розрахована додаткова енергія пристрою, яка може бути визначена як різниця між спорідненістю до електрону і енергією іонізації. Встановлено, що розраховані значення енергій складають -10,17694 еВ і -11,04034 еВ для ізольованою фази і SET-середовища відповідно. У електростатичного середовищі результати показали регуляризацію рівнів молекулярної енергії і, отже, додаткова енергія зменшувалася. Розрахунки для додаткових енергій, варіацій повних енергій до напруг затвора і діаграми стабільності заряду (CSD) також були виконані.
Посилання
G.E. Moore, Progress in digital integrated electronics. Electron Devices Meeting, 11–13 (1975).
S.I. Garduño, A. Cerdeira, M. Estrada, J. Alvarado, V. Kilchystka, and D. Flandre, J. Applied Physics, 109(8), 084524 (2011), https://doi.org/10.1063/1.3575324.
K.K. Likharev, Proceedings of the IEEE, 87, 606-632 (1999), https://doi.org/10.1109/5.752518.
M.A. Kastner, Rev. Mod. Phys. 64, 849-858 (1992), https://doi.org/10.1103/RevModPhys.64.849.
Y. Takahashi, Y. Ono, A. Fujiwara, and H. Inokawa, J. Physics: Condensed Matter, 14, 995-1033 (2002), https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/39/201.
T.A. Fulton, and G.J. Dolan, Physics Review Letters, 59, 109 (1987), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.59.109.
A. K. Geim, and K.S. Novoselov, Nature Materials, 6, 183–191 (2007), https://doi.org/10.1142/9789814287005_0002.
S. Iijima, Nature, 354, 56-58 (1991), https://doi.org/10.1038/354056a0.
V.N. Popov, Materials Science and Engineering, 43, 61–102 (2004), https://doi.org/10.1016/j.mser.2003.10.001.
M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Ph. Avouris (Eds.), Carbon nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications, (Springer, 2001), pp. 287-292.
A. Javey, J. Guo, Q. Wang, M. Lundstrom, and H. Dai, Nature, 424, 654–657 (2003), https://doi.org/10.1038/nature01797.
A. Naderi, and S.A. Ahmadmiri, ECS Journal of Solid State Science and Technology, 5, 63-68 (2016), https://doi.org/10.1149/2.0061607jss.
V.K. Hosseini, D. Dideban, Md. T. Ahmadi, and R. Ismail, Int. J. Electronics and Communications, 90, 97-102 (2018), https://doi.org/10.1016/j.aeue.2018.04.015.
C. Wasshuber, in: Proceedings of 40th Design Automation Conference, pp. 274-275, (2003), https://doi.org/10.1145/775832.775901.
S.J. Tans, A.R.M. Verschueren, and C. Dekker, Nature, 393, 49–52 (1998), https://doi.org/10.1038/29954.
Atomistic Toolkit-Virtual Nanolab. Quantumwise A/S, http://quantumwise.com/. Accessed 8th September 2017.
M. Brandbyge, J.-L. Mozos, P. Ordejón, J. Taylor, and K. Stokbro, Phys. Rev. B, 65, 165401 (2002), https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.165401.
J. Robertson, Eur. Phys. J. Appl. Phys., 28, 265–291 (2004), https://doi.org/10.1051/epjap:2004206.
http://docs.quantumwise.com/tutorials/work_function_ag_100/work_function_ag_100.html, 12th September 2017.
Z.A.K. Durrani, Single-electron devices and circuits in silicon, (World Scientific, 2010).
M. Devoret, and H. Grabert, in: Single Charge Tunneling, (Plenum Publishing Corporation, 1992), pp. 1–19.
H. Grabert, G.-L. Ingold, M.H. Devoret, D. Est`eve, H. Pothier, and C. Urbina, Zeitschrift für Physik B Condensed Matter, 84, 143–155 (1991), https://doi.org/10.1007/BF01453767.
L. Kouwenhoven, N.C. van der Vaart, A. Johnson, W. Kool, C. Harmans, J. Williamson, A. Staring, and C. Foxon, Zeitschrift für Physik B Condensed Matter, 85, 367–373, (1991), https://doi.org/10.1007/BF01307632.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
