Chất bán dẫn Graphene

59 5K 70
Chất bán dẫn Graphene

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu khoa học về vật lý "Chất bán dẫn Graphene".

Đề tài: Chất bán dẫn GrapheneMỤC LỤCMỤC LỤC 1MỞ ĐẦU .41.Lý do chọn đề tài .42.Mục đích nghiên cứu .63.Nhiệm vụ nghiên cứu 64.Đối tượng nghiên cứu 75.Phạm vi nghiên cứu .76.Phương pháp nghiên cứu .7NỘI DUNG .8Chương 1: Cơ sở lý thuyết .8 1.1 Mạng tinh thể của vật rắn .81.1.1 Mạng tinh thể lý tưởng 81.1.2 Ô sơ cấp (ô cơ sở) 81.1.3 Phân loại các loại mạng tinh thể .9- Thể tích của ô mạng phải là nhỏ nhất. 10 1.1.4 Sai hỏng mạng trong mạng tinh thể thực tế 11 1.2 Lý thuyết vùng năng lượng của vật rắn 121.3 Cấu trúc graphite (than chì) .151.4 Cấu trúc màng mỏng 161.5 Hiệu ứng Hall lượng tử 171.5.1 Hiệu ứng Hall 171.5.2 Hiệu ứng Hall lượng tử .19Chương 2: Sơ lược về chất bán dẫn 212.1 Khái niệm 212.2 Cấu trúc miền năng lượng của chất bán dẫn .212.3 Các loại bán dẫn .222.3.1 Bán dẫn thuần 222.3.2 Bán dẫn pha tạp chất .23Chương 3: Chất bán dẫn Graphene .263.1 Khái niệm Graphene .263.2 Lịch sử ra đời Graphene .263.3 Tính chất của Graphene .313.3.1 Graphene là vật liệu mỏng nhất trong tất cả các vật liệu .31GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên1 Đề tài: Chất bán dẫn Graphene3.3.2 Graphene có tính dẫn điện và nhiệt tốt .313.3.3 Độ bền của Graphene 313.3.4 Graphene cứng hơn cả kim cương 323.3.5 Graphene hoàn toàn không để cho không khí lọt qua 333.3.6 Graphene dễ chế tạo và dễ thay đổi hình dạng 333.3.7 Hiệu ứng Hall lượng tử trong Graphene .333.3.8 Chuyển động của điện tử trong Graphene 353.4 Phân loại Graphene 363.4.1 Graphene đơn .363.4.2 Graphene kép .373.4.2.1 Cấu tạo 373.4.2.2 Tính chất đặc biệt- độ rộng vùng cấm thay đổi 383.4.3 Graphene mọc ghép đa lớp (MEG) .423.5 Ưu điểm và nhược điểm của chất bán dẫn Graphene .433.5.1 Ưu điểm của chất bán dẫn Graphene 433.5.2 Nhược điểm của chất bán dẫn Graphene 443.6 Các phương pháp chế tạo Graphene 443.6.1 Phương pháp chemical exfoliation .453.6.2 Phương pháp micromechanical cleavage 453.6.3 Phương pháp băng keo Scotch 453.6.4 Ma sát các cột graphite lên bề mặt silicon xốp 463.6.5 Cho các phân tử hydrocacbon đi qua bề mặt iridi 463.6.6 Phương pháp tổng hợp graphene trên diện tích lớn .473.6.7 Kết hợp siêu âm tách lớp và ly tâm 473.6.8 Phương pháp bóc tách .473.6.9 Gắn kết dương cực trên nền thủy tinh 483.6.10 Chế tạo graphene trong một lóe sáng đèn flash .483.7 Ứng dụng Graphene .49GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên2 Đề tài: Chất bán dẫn Graphene3.7.1 Dây dẫn và điện cực trong suốt .493.7.2 FET graphene 513.7.3 Chíp máy tính 523.7.4 Màn hình ti vi cảm ứng .533.7.5 Chất phụ gia trong dung dịch khoan .543.7.6 Làm đế cho các mẫu nghiên cứu trong kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .55KẾT LUẬN .58TÀI LIỆU THAM KHẢO .59GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên3 Đề tài: Chất bán dẫn GrapheneMỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tàiNền khoa học công nghệ trên thế giới đang phát triển một cách nhanh chóng nhất là các nước phát triển như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Nga. Sự phát triển của khoa học công nghệ đã đem lại những diện mạo mới cho cuộc sống con người và công nghệ điện tử viễn thông. Hiện nay trên thế giới đang hình thành một khoa học và công nghệ mới, có nhiều triển vọng và dự đoán sẽ có tác động mạnh mẽ đến tất cả các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật cũng như đời sống kinh tế- xã hội của thế kỷ 21. Đó là khoa học và công nghệ nano. Hiện nay, công nghệ điện tử truyền thống đang tiến đến những giới hạn cuối cùng của kích thước thang vi mô, khoa học công nghệ nano ra đời mở ra hướng nghiên cứu mới cho ngành điện tử với những linh kiện mới với kích thước nano. Theo dõi sự phát triển của khoa học công nghệ, vào cuối mỗi năm, tạp chí ScienceMag (Mỹ) đều điểm lại những sự kiện khoa học của thế giới trong năm và chọn ra 10 sự kiện nổi bật nhất, đặc biệt là chọn ra một sự kiện lớn nhất được gọi là Bước đột phá của năm. Theo tạp chí bước đột phá khoa học của năm 2009 là việc các nhà khoa học quốc tế phát hiện một bộ xương có niên đại 4,4 triệu năm tại Ethiopia, các sự kiện còn lại thuộc các lĩnh vực: Vật lý, khám phá vũ trụ, y học, liệu pháp gen và vật liệu graphene. Tâm điểm của lĩnh vực công nghệ vật liệu trong thập kỷ 2000 - 2009 xoay quanh những nghiên cứu về hai trạng thái mới của cacbon, đó là, ống nano cacbon và graphene. Kể từ khi được phát hiện và nghiên cứu vào đầu những năm 90 của thế kỷ trước, các nhà khoa học đã từng nhận định rằng, có vẻ như không có gì mà ống nano cacbon không thể làm được. Sự đóng góp của ống nano cacbon trong các ngành công nghiệp mũi nhọn hiện nay là khá phong phú, từ điện tử, động cơ siêu nhỏ, tới GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên4Hình 1: Màng Graphene Đề tài: Chất bán dẫn Graphenebộ nhớ, pin và trong cả lĩnh vực vũ trụ. Nhưng những nghiên cứu về graphene mới được công bố hồi đầu năm 2009, khẳng định loại vật liệu mới này đã nhanh chóng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học, với độ cứng còn hơn cả kim cương, và là loại vật liệu mỏng nhất trong tất cả các loại vật liệu mà chúng ta đã từng tạo ra. Ngoài ra, tính dẫn điện của graphene rất lý tưởng. Do đó, các nhà khoa học hi vọng rằng đến năm 2020, Graphene có thể thay thế chất bán dẫn silicon. Hiện nay, vật liệu graphene đã mở ra hi vọng cho ngành điện tử.Nếu sản xuất có thể cải thiện, graphene sẽ cách mạng hóa ngành công nghệ năng lượng. Hiện nay, năng lượng mặt trời và gió, đang gặp khó khăn vì các phương pháp tồn trữ chưa thích nghi. Nhiều nhà khảo cứu nghĩ rằng các siêu tụ điện graphene có thể là giải pháp.Từ năm 2004, các nhà nghiên cứu ở Anh đã tìm ra một cách đơn giản để bóc những lớp phân tử dày đơn nguyên tử của các nguyên tử cacbon khỏi các khoanh graphite bằng băng keo. Từ đó tới nay họ đã cố gắng nghiên cứu dạng màng mỏng này. Năm 2009, họ đã có bước tiến mới, với hàng loạt các khám phá, những cách thức và những hiểu biết nền tảng mới để có thể tạo ra được những mảng graphene rộng và biến chúng thành những thiết bị mới.Ở Việt Nam hiện nay khi nhắc đến công nghệ nano, vật liệu nano thì không còn mới lạ nữa mà vấn đề này đang được nghiên cứu rất nhiều. Liên tiếp thời gian qua, ngành Khoa học công nghệ Việt Nam đón nhận những tin vui. Tại Hà Nội, một nhóm nghiên cứu trẻ thuộc Viện khoa học công nghệ vật liệu đã thành công khi cho ra đời sản phẩm vật liệu ống nano cacbon đa tường. Còn tại Thành Phố Hồ Chí Minh, một nhóm nghiên cứu thuộc Khu GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên5Hình 2: Cấu trúc 2D của graphene Đề tài: Chất bán dẫn GrapheneCông nghệ cao cũng chế tạo thành công vật liệu ống nano cacbon. Lĩnh vực ống nano cacbon ở nước ta đã có thành công nhưng riêng chất bán dẫn Graphene còn là lĩnh vực rất mới ở nước ta hiện đang được một số nhà khoa học nghiên cứu. Chất bán dẫn Graphene là một lĩnh vực rất mới đối với khoa học nước ta. Đó chính là lí do tôi quyết định chọn đề tài này: “Chất bán dẫn Graphene”.2. Mục đích nghiên cứuCùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì lần lượt nhiều loại vật liệu mới cũng được khám phá và ứng dụng vào cuộc sống của con người. Công nghệ nano ra đời đã làm cho cuộc sống của con người tiện nghi hơn với các linh kiện điện tử nhỏ bé. Việc áp dụng những công nghệ hoàn toàn mới đã tạo điều kiện cho sản xuất phát triển theo chiều sâu, giảm hẳn tiêu hao năng lượng và nguyên liệu, giảm tác hại cho môi trường, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của sản xuất. Từ khi Graphene được khám phá thì các nhà khoa học dự báo Graphene là vật liệu có thể thay thế nguồn Si làm bán dẫn ngày đang cạn kiệt. Với vai trò quan trọng của chất bán dẫn Graphene tôi nghiên cứu đề tài này với mục đích đặt ra như sau:- Hiểu và nắm được cấu trúc, tính chất, ứng dụng của Graphene.- Nắm được vai trò quan trọng của Graphene.-Có cái nhìn tổng quan hơn về việc nghiên cứu tạo ra vật liệu mới.- Biết trào lưu chế tạo ra các vật liệu mới ngày nay.- Đề tài khái quát được tất cả các vấn đề liên quan đến Graphene.- Đề tài nêu được tầm quan trọng của Graphene trong cuộc sống của con người3. Nhiệm vụ nghiên cứuĐể hoàn thành tốt đề tài này nhiệm vụ cụ thể đặt ra là: GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên6 Đề tài: Chất bán dẫn Graphene- Tổng quan và nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài.- Nghiên cứu cơ sở lý luận của chất bán dẫn Graphene.-Nghiên cứu những tính chất vượt trội của Graphene và ứng dụng của Graphene trong lĩnh vực điện tử.-Nghiên cứu lớp kép Graphene có độ rộng vùng năng lượng cấm có thể thay đổi và những ứng dụng của nó trong điện tử. So sánh được sự khác biệt giữa hai loại lớp đơn và lớp kép Graphene.-Nghiên cứu ưu điểm và nhược điểm của chất bán dẫn này.4. Đối tượng nghiên cứuĐể đạt được mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nêu ra tôi xác định đối tượng nghiên cứu như sau:- Cơ sở lý luận của chất bán dẫn Graphene.-Cấu trúc, tính chất, ưu nhược điểm của chất bán dẫn này.- Sự khác biệt giữa lớp đơn Graphene và lớp kép Graphene.- Phương pháp chế tạo ra Graphene và một số ứng dụng của nó trong ngành điện tử.- Đặc biệt nghiên cứu Graphene kép với độ rộng vùng cấm có thể thay đổi được.5. Phạm vi nghiên cứuĐề tài nghiên cứu sơ lược về chất bán dẫn và đi sâu vào cấu tạo, tính chất, phương pháp chế tạo Graphene và một số ứng dụng của chất bán dẫn này vào cuộc sống.6. Phương pháp nghiên cứu-Thu thập tài liệu trên mạng, một số sách.-Tổng hợp, xử lý, khái quát, phân tích tài liệu thu được.-Nghiên cứu lý thuyết, cơ sở lý luận.-Dịch và nghiên cứu tài liệu tiếng Anh.GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên7 Đề tài: Chất bán dẫn GrapheneNỘI DUNGChương 1: Cơ sở lý thuyết 1.1 Mạng tinh thể của vật rắn1.1.1 Mạng tinh thể lý tưởngTrong các vật rắn, nguyên tử, phân tử được sắp xếp một cách đều đặn, tuần hoàn trong không gian tạo thành mạng tinh thể. Mạng tinh thể lý tưởng là mạng lưới không gian vô tận mà tại các nút mạng là các hạt tạo nên tinh thể có tính chất vô hạn tuần hoàn. Các nút mạng được gọi là gốc mạng. Các gốc mạng đều đồng nhất về thành phần cũng như quy luật sắp xếp. Trong mạng tinh thể lý tưởng, nếu ta chọn một nút làm gốc thì tọa độ của nút liên tiếp được xác định nhờ vector tịnh tiến của mạng tinh thể:1 1 2 2 3 3R n a n a n a= + +rr r r,trong đó: 1 2 3, ,a a ar r r được gọi là vector tịnh tiến cơ sở, 1 2 3, ,n n n là các số nguyên dương âm.Độ lớn của các vector cở sở được gọi là chu kỳ dịch chuyển hay hằng số mạng. Với một mạng tinh thể bất kỳ, có vô số cách chọn bộ ba vector tịnh tiến cơ sở. Cấu trúc của mạng tinh thể gồm có một ô sơ cấp và rất nhiều các nguyên tử sắp xếp theo một cách đặc biệt.1.1.2 Ô sơ cấp (ô cơ sở)Từ bộ ba vector tịnh tiến cơ sở, ta có thể dựng nên một hình hộp bình hành được gọi là ô sơ cấp. Có thể xem ô sơ cấp là viên gạch đồng nhất để tạo nên mạng tinh thể.1 2 3 1.a a a aα β γ α≠ ≠ ≠≠ ≠ ≠r r r r Để mô tả cấu trúc tinh thể ta coi nó gồm các ô sơ cấp lặp lại tuần hoàn trong không gian. Ứng với vector tịnh tiến nguyên tố hay vector tịnh tiến đơn GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên8 1ar 2ar 3ar Hình 3: Ô sơ cấp Đề tài: Chất bán dẫn Graphenevị , chúng ta có ô mạng nguyên tố hay ô mạng đơn vị. Ô nguyên tố chỉ chứa một nút mạng, trong khi ô đơn vị lại chứa nhiều hơn một nút mạng. Tuy có rất nhiều cách chọn các vector nguyên tố, nhưng thể tích của ô nguyên tố sẽ không thay đổi. Đó là thể tích của ô cơ sở, nó được tính theo công thức:[ ] [ ] [ ]1 2 3 2 3 1 3 1 2a a a a a a a a aΩ = = =r r r r r r r r r.Kích thước của ô cơ sở theo các chiều khác nhau được gọi là các thông số mạng hay hằng số mạng. Tùy thuộc vào tính chất đối xứng của ô cơ sở mà tinh thể đó thuộc vào một trong các nhóm không gian khác nhau. Đối với mỗi cấu trúc tinh thể, tồn tại một ô cơ sở quy ước, thường được chọn để mạng tinh thể có tính đối xứng cao nhất. Tuy vậy, ô cơ sở quy ước không phải luôn luôn là lựa chọn duy nhất. Ngoài khái niệm ô cơ sở đã nêu trên, người ta còn sử dụng khái niệm ô nguyên tố Wigner – Seitz, nó được vẽ sao cho nút mạng nằm ở tâm của ô. Hình dạng của ô Wigner – Seitz phần nào đặc trưng cho các phép đối xứng trong mạng. Ô Wigner – Seitz có một nguyên tử trong một ô, có tính đối xứng trung tâm, thể tích của nó đúng bằng thể tích của ô nguyên tố.Hình 4: Ô Wigner – Seitz trong mạng 3 chiều.Hình 5: Ô Wigner – Seitz trong mạng 2 chiều.1.1.3 Phân loại các loại mạng tinh thể GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên9 Đề tài: Chất bán dẫn GrapheneTuy có rất nhiều cách để chọn ô mạng cơ sở cho một mạng cụ thể nhưng Bravais đã đề xuất một số tiêu chuẩn để chọn ô mạng cơ sở sao cho chúng chứa đầy đủ nhất tính chất đối xứng của mạng và đồng thời có thể xem như một đơn vị tuần hoàn của mạng. Các tiêu chí đó bao gồm:- Ô mạng phải cùng hệ với hệ của tinh thể vĩ mô.- Số cạnh bằng nhau và số góc bằng nhau của ô mạng phải nhiều nhất.- Nếu có góc vuông giữa các cạnh thì góc vuông đó phải nhiều nhất.- Thể tích của ô mạng phải là nhỏ nhất.Để xác định được một ô mạng, chúng ta cần xác định độ lớn của ba vector 1 2 3, ,a a ar r r và vị trí tương đối của chúng trong không gian (góc α, β, γ). Như vậy, ta có tất cả sáu thông số để xác định được mạng không gian. Bằng cách lập các tổ hợp khả dĩ của 6 thông số trên, và thêm vào những trường hợp có các nút ở vị trí tâm của các mặt bên và tâm của ô mạng, Bravais đã chứng minh được rằng chỉ đó 14 tổ hợp độc lập (bảng 1). Mỗi tổ hợp ứng với một ô mạng và được gọi là ô mạng Bravais. Mạng Bravais là một tập hợp các điểm tạo thành từ một điểm duy nhất theo các bước rời rạc xác định bởi các véc tơ cơ sở. Tất các các vật liệu có cấu trúc tinh thể đều thuộc vào một trong các mạng Bravais này (không tính đến các giả tinh thể). Cấu trúc tinh thể là một trong các mạng tinh thể với một ô đơn vị và các nguyên tử có mặt tại các nút mạng của các ô đơn vị nói trên.GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên10Hình 6: Ba vecto cơ sở1ar2ar3ar [...]... 2: Sơ lược về chất bán dẫn 2.1 Khái niệm Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng Chất bán dẫn có điện trở xuất trung gian giữa kim loại và điện môi Điện trở suất của: Kim loại (chất dẫn điện) : ρ = 10-8 Ωm ÷ 10-6 Ωm Bán dẫn : ρ = 10-6 Ωm ÷ 1010 Ωm Điện môi (chất cách điện)... dàng chuyển lên vùng dẫn hoặc lỗ trống dễ dàng di chuyển xuống vùng hóa trị để tạo nên tính dẫn của vật liệu Vì thế, chỉ cần pha tạp với hàm lượng rất nhỏ cũng làm thay đổi lớn tính chất dẫn điện của chất bán dẫn Có hai loại bán dẫn tạp chất: bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên Đề tài: Chất bán dẫn Graphene 25 o Chất bán dẫn loại p có tạp chất là các nguyên... hoặc sai hỏng về mặt tinh thể thì gọi là bán dẫn thuần Bán dẫn thuần gồm hai loại: bán dẫn đơn chấtbán dẫn hợp chất Bán dẫn đơn chất là các nguyên tố thuộc nhóm IV, sử dụng nhiều nhất là Si và Ge, Si vẫn được sử dụng nhiều hơn Ge (dù Ge là nguyên tố đầu tiên được sử dụng làm chất GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên Đề tài: Chất bán dẫn Graphene 23 bán dẫn) vì Ge có độ rộng vùng cấm bé hơn... Với chất bán dẫn thuần có mh=me nên: Wf = − Eg 2 tức là mức Fermi Wf nằm ở giữa miền cấm 2.3.2 Bán dẫn pha tạp chất Bán dẫn trong thực tế không hoàn toàn tinh khiết mà luôn chứa các nguyên tử tạp chất Các tạp chất trong bán dẫn gây ra các mức năng lượng riêng biệt gọi là mức tạp chất Có thể giải thích một cách đơn giản về bán dẫn GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên Đề tài: Chất bán dẫn Graphene. .. môi (chất cách điện) : ρ > 1010 Ωm Ngược với chất dẫn điện, khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện của chất bán dẫn tăng theo Nghĩa là điện trở suất của chất bán dẫn nghịch biến với nhiệt độ Ta nói chất bán dẫn có hệ số nhiệt độ âm 2.2 Cấu trúc miền năng lượng của chất bán dẫn Như đã trình bày ở trên cấu trúc vùng năng lượng của chất bán dẫn gồm có 3 vùng: vùng dẫn, vùng hóa trị và vùng cấm Độ rộng vùng cấm... với: B, ρ0 là hằng số Ngoài ra, tính dẫn của chất bán dẫn có thể thay đổi nhờ các kích thích năng lượng khác, ví dụ như ánh sáng Khi chiếu sáng, các điện tử sẽ hấp thu năng lượng từ photon, và có thể nhảy lên vùng dẫn nếu năng lượng đủ lớn Đây chính là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi về tính chất của chất bán dẫn dưới tác dụng của ánh sáng (quang- bán dẫn) Các chất bán dẫn sở dĩ rất hữu ích bởi chúng có... electron dẫn chính Các electron này gây ra ở Hình 17: Cấu trúc bán dẫn loại p khi T=0K Hình 18: Cấu trúc bán dẫn loại p khi T>0K Hình 19: Cấu trúc bán dẫn loại n khi T=0K Hình 20: Cấu trúc bán dẫn loại n khi T>0K vùng cấm có mức năng lượng donor ở rất gần đáy vùng dẫn cách đáy vùng dẫn một khoảng Ed Khi nhiệt độ tăng lên thì trong bán dẫn loại n có hai sự chuyển dịch: electron từ mức donor lên vùng dẫn, ... vùng dẫnchất rắn trở thành dẫn điện Khi nhiệt độ càng tăng lên, mật độ điện tử trên vùng dẫn sẽ càng tăng lên, do đó, tính dẫn điện của chất bán dẫn tăng dần theo nhiệt độ (hay điện trở suất giảm dần theo nhiệt độ) Một GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên Đề tài: Chất bán dẫn Graphene 22 cách gần đúng, có thể viết sự phụ thuộc của điện trở suất của chất bán dẫn vào nhiệt độ như sau: B T... electron từ vùng hóa trị lên vùng dẫn GVHD: Trương Minh Đức SVTH: Lê Thị Bích Liên Đề tài: Chất bán dẫn Graphene 26 Chương 3: Chất bán dẫn Graphene 3.1 Khái niệm Graphene Graphene có nguồn gốc từ graphite (than chì), nó được tách ra từ Graphite Graphene là một mạng tinh thể dạng tổ ong có kích thước nguyên tử tạo thành từ các nguyên tử cacbon 6 cạnh Dưới kính hiển vi điện tử, graphene có hình dáng của một... T>0K lượng trống giữa vùng hóa trị và vùng dẫn Tuy nhiên, độ rộng của khe năng lượng này (độ rộng này có thể quy định thế đóng mở) lại là một thuộc tính nội tại của chất bán dẫn không thể thay đổi và chỉ có thể thay đổi bằng cách thay đổi thành phần hóa học hoặc cấu trúc của vật liệu 2.3 Các loại bán dẫn 2.3.1 Bán dẫn thuần Các chất bán dẫn không chứa tạp chất và có một số lượng không đáng kể các khuyết . lý luận của chất bán dẫn Graphene. -Cấu trúc, tính chất, ưu nhược điểm của chất bán dẫn này.- Sự khác biệt giữa lớp đơn Graphene và lớp kép Graphene. - Phương. của chất bán dẫn Graphene. ........................433.5.1 Ưu điểm của chất bán dẫn Graphene. .....................................433.5.2 Nhược điểm của chất

Ngày đăng: 12/11/2012, 11:24

Hình ảnh liên quan

Hình 2: Cấu trúc 2D của graphene - Chất bán dẫn Graphene

Hình 2.

Cấu trúc 2D của graphene Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 4: Ô Wigner – Seitz trong mạng 3 chiều. - Chất bán dẫn Graphene

Hình 4.

Ô Wigner – Seitz trong mạng 3 chiều Xem tại trang 9 của tài liệu.
Bảng 1: Bảng 14 ô mạng Bravais - Chất bán dẫn Graphene

Bảng 1.

Bảng 14 ô mạng Bravais Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 8: Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng - Chất bán dẫn Graphene

Hình 8.

Sơ đồ cấu trúc vùng năng lượng Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 10: Ô mạng than chì - Chất bán dẫn Graphene

Hình 10.

Ô mạng than chì Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 11: Cấu trúc Graphite (lục - Chất bán dẫn Graphene

Hình 11.

Cấu trúc Graphite (lục Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 14: đồ thị sự phụ thuộc của điện dẫn suất Hall vào cường độ từ  trường (g là số nguyên) - Chất bán dẫn Graphene

Hình 14.

đồ thị sự phụ thuộc của điện dẫn suất Hall vào cường độ từ trường (g là số nguyên) Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 16: Cấu trúc vùng   năng   lượng   khi   T>0K - Chất bán dẫn Graphene

Hình 16.

Cấu trúc vùng năng lượng khi T>0K Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 20: Cấu trúc bán dẫn loại n khi T>0KHình   19:   Cấu   trúc  - Chất bán dẫn Graphene

Hình 20.

Cấu trúc bán dẫn loại n khi T>0KHình 19: Cấu trúc Xem tại trang 25 của tài liệu.
được khám phá từ cacbon là Fulơren được Hình 22: Ống Nano cacbon Hình 21: Màng Graphene - Chất bán dẫn Graphene

c.

khám phá từ cacbon là Fulơren được Hình 22: Ống Nano cacbon Hình 21: Màng Graphene Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 23: Ba dạng của Cacbon: Fulơren,   Ống   Nano   Cacbon,   Graphene - Chất bán dẫn Graphene

Hình 23.

Ba dạng của Cacbon: Fulơren, Ống Nano Cacbon, Graphene Xem tại trang 27 của tài liệu.
vi điện tử, lớp phân tử cacbon này có hình Hình 24: Màng graphene - Chất bán dẫn Graphene

vi.

điện tử, lớp phân tử cacbon này có hình Hình 24: Màng graphene Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 36: Hình ảnh hiển vi quang học của lớp Graphene   kép - Chất bán dẫn Graphene

Hình 36.

Hình ảnh hiển vi quang học của lớp Graphene kép Xem tại trang 38 của tài liệu.
trường được hình thành bởi các điện  cực cổng. Thứ hai  là   đo   khe   vùng  bằng   việc   truyền  quang   học,   truyền  - Chất bán dẫn Graphene

tr.

ường được hình thành bởi các điện cực cổng. Thứ hai là đo khe vùng bằng việc truyền quang học, truyền Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 45: Từ trước vào: Adrian Balan, - Chất bán dẫn Graphene

Hình 45.

Từ trước vào: Adrian Balan, Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 46: Giản đồ FET graphene  của IBM:  dụng cụ   mọc trên một chất nền silicon   carbide   (khối   màu   đen)   và  bao gồm các điện cực phát và   thu   (bằng   vàng),   graphene   (mạng   lưới   màu   đen),   lớp  cách   điện   (màu   xanh   lá)   và   - Chất bán dẫn Graphene

Hình 46.

Giản đồ FET graphene của IBM: dụng cụ mọc trên một chất nền silicon carbide (khối màu đen) và bao gồm các điện cực phát và thu (bằng vàng), graphene (mạng lưới màu đen), lớp cách điện (màu xanh lá) và Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 49: Ảnh chụp các nguyên tử riêng biệt ở độ phóng đại siêu cao a) Nguyên tử cacbon (chấm đen được chỉ   mũi tên), b) phân bố cường độ ảnh, c) mô hình nguyên   tử; d) nguyên tử hydro - Chất bán dẫn Graphene

Hình 49.

Ảnh chụp các nguyên tử riêng biệt ở độ phóng đại siêu cao a) Nguyên tử cacbon (chấm đen được chỉ mũi tên), b) phân bố cường độ ảnh, c) mô hình nguyên tử; d) nguyên tử hydro Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 50: Ảnh chụp đế graphene ở độ phóng đại nhỏ (thang chia độ dài trên mỗi bức ảnh là 1 mm và 10 nm),   đế được xử lý ở mức độ siêu sạch và hầu như không đạt   độ tương phản nào với đế. - Chất bán dẫn Graphene

Hình 50.

Ảnh chụp đế graphene ở độ phóng đại nhỏ (thang chia độ dài trên mỗi bức ảnh là 1 mm và 10 nm), đế được xử lý ở mức độ siêu sạch và hầu như không đạt độ tương phản nào với đế Xem tại trang 57 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan