Transistores de grafeno

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
DEPATAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

RICARDO VANNI DALLASEN

TRANSISTORES DE GRAFENO

PORTO ALEGRE
2011

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Grafeno e seus derivados. Extraído de (GEIM e NOVOSELOV, 2007) ....... 6
Figura 2: Processo de exfoliação por meio de fita adesiva. ........................................ 8
Figura 3: Relação E-k dografeno; :Fonte: Joaquin Fernández-Rossier; Graphene
Ribbons: electronic structure and transport; Disponível em:
www.ua.es/personal/jfrossier/ .............................................................................. 9
Figura 4: Efeito da ambipolaridade do grafeno na sua resistividade. Extraído de
(GEIM e NOVOSELOV, 2007)........................................................................... 10
Figura 5: Tunelamento quântico (QMT) no grafeno. ................................................. 11
Figura 6: Tipos de nanoribbons: armchair e zigzag. .................................................. 13
Figura 7: Nanoribbon Zigzag ..................................................................................... 13
Figura 8: Nanoribbon Armchair................................................................................. 14
Figura 9: Criando um bandgap no grafeno. Extraído de (SAVAGE, 2009) ............... 15
Figura 10: Modelagem de um transistor de grafeno. Fonte: Physics of Graphene, A.
M. Tsvelik ........................................................................................................... 15
Figura 11: Imagem real de um transistor degrafeno obtida de um SEM. Extraído de
(ECHTERMEYER, LEMME, et al., 2007) ........................................................... 16
Figura 12: Parâmetros empregados nas simulações, Gate Voltage e Dirac Voltage
foram variados. .................................................................................................. 17
Figura 13: Id vs. Vd; para Dirac=0V.......................................................................... 18
Figura 14: Velocidade dos portadores vs. Posição; para Dirac=0V .......................... 19
Figura 15: Id vs. Vd para Dirac=-5V .......................................................................... 20
Figura 16: Velocidade dos portadores vs. Posição; para Dirac=-5V ......................... 20
Figura 17: Densidade de lacunas vs.Posição; para Dirac=-5V ................................ 21
Figura 18: Id vs. Vd; para Dirac=5V .......................................................................... 22
Figura 19: Velocidade dos portadores vs. Posição; para Dirac=5V .......................... 22
Figura 20: Densidade de elétrons vs. Posição; para Dirac=5V ................................. 23

LISTA DE TABELAS

Tabela1: Resumo das características dos futuros substitutos do ITO. Extraído de
(NOKIA RESEARCH CENTER, 2010) ............................................................... 12

SUMÁRIO

1.

INTRODUÇÃO ............................................................................................... 5

2.

VISÃO GERAL SOBRE O GRAFENO........................................................... 6

2.1.

OBTENÇÃO DO GRAFENO .......................................................................... 7

2.2.

CARACTERISTICAS ELÉTRICAS ................................................................. 8

2.1.

CARACTERISTICAS OPTOELETRÔNICAS ................................................ 11

2.2.

NANOFILMES DE GRAFENO...................................................................... 12

3.

FETS DE GRAFENO .................................................................................... 15

3.1.

SIMULAÇÕES USANDO GFET ................................................................... 16

3.2.

TENSÃO DE DIRAC=0V .............................................................................. 17

3.3.

TENSÃO DE DIRAC=-5V...
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