Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. а) Общий вид полевого транзистора. b) Пропускание электронов в случае оптически управляемого механизма (слева) и p-n управляемого механизма (справа).
Рисунок 2. а) На диаграмме показано преобладание того или иного механизма, в зависимости от концентрации носителей заряда под верхним затвором (n1) и за его пределами (n2). b)-d) На диаграммах представлены плотности тока для трех механизмов управления.
Рисунок 3. Зависимость эффективности пропускания электронов от напряжения, подаваемого на верхний затвор при постоянном напряжении на обратном затворе (-10 В) для различных величин неупорядоченности на p-n переходе.

Графеновый электроновод

Ключевые слова:  волновод, графен

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

27 февраля 2011

Графен не перестает удивлять все новыми областями применения, где его предполагают использовать. На этот раз коллективом американским коллективом исследователей ему было поручено выполнять роль волновода ("электроновода"). Для этого учеными был собран полевой транзистор (с двумя дополнительными контактами), в котором показатель преломления (который для графена пропорционален энергии Ферми) под верхним затвором (ε1), варьировался путем изменения напряжения на верхнем и обратном затворе, а за его пределами (ε2) - изменением напряжения на обратном затворе. Когда |ε1| превышает |ε2|, то устройство работает в режиме волновода с критическим углом θс=sin-1(|ε1|/|ε2|). Такой механизм авторы назвали оптически управляемым (OPG - optical guiding).

Однако это не единственный механизм реализации графенового "электроновода". Известно, что миграция электронов через p-n переход графена падает по экспоненте при увеличении угла падения, отсчитываемого от нормали к границе. Поэтому при больших углах будет наблюдаться почти полное отражение электронов. Поэтому в биполярном полевом транзисторе роль электроновода выполняет n-область. Такой механизм ученые назвали p-n управляемым (PNG - p-n guiding). Кроме того, в зависимости от подаваемого на верхний и обратный затворы напряжения может наблюдаться смешанный механизм управления.

Чтобы оценить эффективность такого "электроновода" исследователи сравнили ток, подаваемый на инжекторный электрод (i) с током, детектируемым на коллекторном электроде (c), и ввели величину Ω=Тicii, где Тnm - вероятность прохождения тока от контакта n к контакту m. За точку отсчета принимается величина Ω(ε1, ε1), соответствующая одинаковым коэффициентам преломления для обеих областей графена, тогда качественной мерой пропускания "электроновода" будет разность величины Ω(ε1, ε2) для рассматриваемого случая с различными показателями преломления ε1 и ε2 и точки отсчета Ω(ε1, ε1), которая обозначается γ(ε1, ε2). В целом, в эксперименте наблюдается следующая закономерность - ΩOPGOPF/PNGPNG.

Эффективность "электроновода" может быть увеличена, если перпендикулярно p-n переходу приложить магнитное поле. Так при приложении магнитного поля, с величиной индукции 5 Тл, γ увеличилась почти в 2 раза (с 0.24 до 0.50).


Источник: Nature Nanotechnology



Комментарии
Владимир Владимирович, 27 февраля 2011 15:31 
"его предполагают использовать" - это единственное, что хорошо известно о графене


Я вижу Вы, Серго Шотович, графеноскептик!
А в элементах солнечных батарей возможно применение, или это ой как далеко?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки

ВТОРАЯ МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ (MAPPIC-2020)
Открыта регистрация на вторую Московскую осеннюю международную конференцию по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2020), которая состоится 26-28 октября 2020 года в смешанном, очном и дистанционном форматах.

Онлайн-школа РНФ-2020 «Аддитивные технологии: материалы, методы и перспективы»
7 октября НИТУ «МИСиС» совместно с Российским Научным Фондом проводит онлайн-школу для молодых ученых «Аддитивные технологии будущего: материалы, методы и перспективы». Участие в работе Школы является бесплатным. Школа будет проходить в онлайн-формате на платформе Zoom. Всю информацию участники получат по электронной почте.

Российские химики создали катализатор для топливных элементов из графен-тефлонового аэрогеля
Российские химики создали катализатор для топливных элементов из графен-тефлонового аэрогеля. Пористый нанокомпозит на основе оксида графена и тефлона, способный улучшить характеристики топливных элементов, синтезировали и изучили сотрудники Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН и Института проблем химической физики РАН, Черноголовка. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Energy & Fuels.

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.