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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米开关器件,具体涉及一种基于pcf-graphene单层应变调控的纳米开关器件。
技术介绍
1、随着时间的推移,电子器件的发展不断推动着电子技术的进步。从传统的二极管、三极管到场效应晶体管、光电子器件、传感器、显示器件等,电子器件的种类越来越多样化,应用范围也越来越广泛。同时,随着纳米技术、量子技术、有机电子技术等的不断发展,电子器件正朝着更小、更高性能、更低功耗、更环保的方向发展。
2、单层石墨烯的发现打破了二维晶体无法在有限温度下稳定存在的固有认知,以其为代表的各类二维原子晶体材料由于具有丰富多样的物理、化学性质,并且在电子器件、光电器件、催化和能源领域表现出广阔的应用前景而受到研究人员的广泛关注,其发现者andre geim与konstantin novoselov于2004、2005年发表的两篇文章中利用机械剥离法获得的二维石墨烯制备的电子器件在室温下具有极高的载流子迁移率(novoselov k s,etal.electric field effect in atomically thin carbon films[j].science,2004,306(5696):666-669.novoselov k s,et al.two-dimensional atomic crystals[j].p.natla.sci.,2005,102(30):10451-10453.)。石墨烯优异的电学、光学、力学等性质也为其在凝聚态物理领域的研究提供了崭新的结构基础和材料基础。与其类似的以单元素构成的其它二
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供了一种基于pcf-graphene单层应变调控的纳米开关器件,通过设计不同双轴应变条件下沿着扶手椅形方向上搭建双电极电路系统,未施加或施加双轴压缩应变和施加双轴拉伸应变实现闭合回路的开和关两种状态,即当未施加或施加双轴压缩应变形成闭合回路来实现电路的开态,而当施加双轴拉伸应变形成闭合回路则形成关态。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种基于pcf-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:该纳米开关器件由具有四层碳原子组成的三明治结构的pcf-graphene单层构成,通过调节在pcf-graphene单层上未施加或施加不同双轴应变与扶手椅形方向电路构成闭合回路来实现原子尺度纳米开关器件的开和关功能。
3、进一步优选,所述pcf-graphene单层上根据未施加或施加的不同双轴应变在扶手椅形方向上构建双电极电路系统,当pcf-graphene单层上未施加或施加双轴压缩应变电路形成闭合回路时电路处于开态,当pcf-graphene单层上施加双轴拉伸应变电路形成闭合回路时电路处于关态。
4、进一步优选,所述双电极电路系统由扶手椅形方向源极和漏极构成。
5、进一步优选,所述纳米开关器件在双轴压缩应变为-2%时即发生半导体到金属相变;通过施加不同双轴应变能够显著调节pcf-graphene单层的带隙大小;该纳米开关器件在1v偏压附近能够保持高的开/关比率。
6、本专利技术与现有技术相比具有以下优点和有益效果:本专利技术设计了基于三明治结构的pcf-graphene单层应变调控的双电极电路纳米开关器件,通过调节在pcf-graphene单层上未施加或施加不同双轴应变与扶手椅形方向电路构成闭合回路来实现原子尺度纳米开关器件的开和关功能,可作为纳米开关器件的候选材料。本专利技术设计的纳米开关器件具有应变敏感、带隙可调且性能优良等优点。
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1.一种基于PCF-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:该纳米开关器件由具有四层碳原子组成的三明治结构的PCF-graphene单层构成,通过调节在PCF-graphene单层上未施加或施加不同双轴应变与扶手椅形方向电路构成闭合回路来实现原子尺度纳米开关器件的开和关功能。
2.根据权利要求1所述的基于PCF-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:所述PCF-graphene单层上根据未施加或施加的不同双轴应变在扶手椅形方向上构建双电极电路系统,当PCF-graphene单层上未施加或施加双轴压缩应变电路形成闭合回路时电路处于开态,当PCF-graphene单层上施加双轴拉伸应变电路形成闭合回路时电路处于关态。
3.根据权利要求2所述的基于PCF-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:所述双电极电路系统由扶手椅形方向源极和漏极构成。
4.根据权利要求1所述的基于PCF-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:所述纳米开关器件在双轴压缩应变为-2%时即发生半导体到金属相变;通过
...【技术特征摘要】
1.一种基于pcf-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:该纳米开关器件由具有四层碳原子组成的三明治结构的pcf-graphene单层构成,通过调节在pcf-graphene单层上未施加或施加不同双轴应变与扶手椅形方向电路构成闭合回路来实现原子尺度纳米开关器件的开和关功能。
2.根据权利要求1所述的基于pcf-graphene单层应变调控的纳米开关器件,其特征在于:所述pcf-graphene单层上根据未施加或施加的不同双轴应变在扶手椅形方向上构建双电极电路系统,当pcf-graphene单层上未施加或施加双轴压缩应变电路...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈铜,杨文昊,谢路珍,罗程,覃丹凤,董先声,熊诵博,周文胜,
申请(专利权)人:江西理工大学南昌校区,
类型:发明
国别省市:
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