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等离子体激发自由基强制对流下的低温石墨烯生长
摘要： 我们开发了强制对流（FC）-等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法来合成石墨烯，该方法采用特制的吹气式等离子体源，在中等气压（1 - 10托）下工作，通过强制对流可控制到达衬底表面的反应性自由基分布。石墨烯在铜箔上实现自限生长，即便在低温（<400°C）条件下也能获得缺陷极少的单层石墨烯。我们还展示了利用可扩展的吹气式等离子体源扩大生长面积的方法。预计该FC-PECVD法能突破传统低温PECVD的局限，为基于石墨烯的工业应用实现带来突破。
关键词： 低温生长、自限生长、石墨烯、强制对流等离子体化学气相沉积
更新于2025-09-23 15:23:52
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自对准石墨烯-砷化铟-金属垂直晶体管中电流输出的最大化
摘要： 石墨烯具有有限的态密度和可电调功函数，可作为半导体沟道的可调接触电极以实现垂直场效应晶体管（VFET）。然而其整体性能（尤其是输出电流密度）仍受限于垂直半导体沟道低电导率及石墨烯电极较大串联电阻。为突破这些限制，我们采用单晶InAs薄膜作为高电导率垂直沟道、自对准金属接触作为源漏电极构建VFET，在1V低偏压下实现了超过45,000 A/cm2的创纪录电流密度。进一步通过电阻网络法建立器件级VFET模型，实验验证了各几何参数对器件性能的影响。重要的是，我们发现器件性能不仅取决于本征沟道材料，还显著受器件几何结构与占位面积影响。本研究不仅提升了石墨烯VFET的性能极限，也为二维材料与传统体材料实现高性能VFET及电路的范德华集成提供了新思路。
关键词： 电阻网络模型、高电流密度、垂直晶体管、石墨烯、范德华异质结构、砷化铟薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于石墨烯的量子线的电子输运特性
摘要： 我们研究了由石墨烯构成的量子线结构中的电子输运特性。通过非平衡格林函数方法，分析了不同尺寸样品的透射率。结果表明，透射率对系统尺寸高度敏感，并因中心区域与引线间传播模式的失配而呈现波动。共振透射峰的数量随量子线长度的增加而增多，而引线宽度主要影响低能区的输运特性。相较于均匀扶手椅型石墨烯纳米带，量子线系统中更易出现透射谱中的中心能隙。此外，通过改变引线宽度可在特定尺寸的量子线系统中拓宽该能隙。这些发现可能为设计基于石墨烯的器件提供潜在应用价值。
关键词： 石墨烯，量子线，传输
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 奥克兰(2018.8.5-2018.8.8)] 2018年IEEE亚太天线与传播会议(APCAP) - 分析磁偏置石墨烯的各向异性HIE-FDTD方案
摘要： 开发了一种各向异性混合隐式-显式时域有限差分（HIE-FDTD）方案来研究磁偏置石墨烯。该方案计算了石墨烯的各向异性电导率。所提方法中的时间增量与石墨烯薄片中的精细网格无关，因此该方案的仿真效率远高于传统FDTD方案。
关键词： 磁偏置、石墨烯、太赫兹时域有限差分
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 成都(2018.3.26-2018.3.28)] 2018年IEEE国际计算电磁学会议(ICCEM) - 用于模拟石墨烯的HIE-FDTD方法
摘要： 提出了一种混合隐式-显式时域有限差分（HIE-FDTD）方法来模拟石墨烯层。通过采用辅助微分方程（ADE）和帕德拟合方法，将石墨烯的带间和带内电导率均纳入HIE-FDTD方法中。该方法的时间步长增量不受石墨烯层精细网格的限制，因此其计算效率相比传统时域有限差分（FDTD）方法得到显著提升，这一优势已通过数值算例得到充分验证。此外，数值模拟还表明，石墨烯的带间电导率对其性能具有重要影响，尤其在更高的太赫兹（THz）频谱范围内。
关键词： HIE-FDTD、石墨烯、FDTD
更新于2025-09-23 15:23:52
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碳的同素异形体：金属络合物化学、性质与应用 || 经典碳纳米结构
摘要： 众所周知，碳基纳米技术的时代始于1985年富勒烯C60的发现。碳纳米管的重新发现以及石墨烯的意外问世，为碳纳米结构的进一步发展提供了强大动力。如今，这些纳米碳材料以及纳米金刚石或纳米纤维，已可被视为"常规"的碳纳米结构。
关键词： 纳米纤维、纳米金刚石、碳纳米管、石墨烯、碳纳米结构、富勒烯
更新于2025-09-23 15:23:52
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二维多层范德华晶体系统中的共振隧穿现象
摘要： 简要回顾了关于共振隧穿光谱学应用于新型异质系统——范德华异质结构中最有趣特征的研究工作（多为实验性）。这些异质结构是随着二维晶体的最新发现而出现的，二维晶体是从石墨烯开始的一类新材料。分析了范德华系统中导电石墨烯电极的晶格角度匹配在载流子间隧穿过程中的作用，以及与之密切相关的隧穿跃迁中守恒定律满足问题。简要讨论了范德华系统中载流子间多粒子关联相互作用的体现，例如磁场中二维电子气内电子的维格纳结晶，以及平行二维电子气中激子的玻色凝聚。
关键词： 角匹配、动量守恒、共振隧穿光谱、石墨烯、二维晶体、维格纳晶化、范德瓦尔斯异质结构、玻色凝聚
更新于2025-09-23 15:23:52
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二维材料覆盖贵金属与磁性材料（镍）的表面等离子体共振传感器灵敏度增强
摘要： 本文采用传输矩阵法分析了基于Kretschmann构型的二维材料（如MoS2和石墨烯）与金及磁性材料镍构成的表面等离子体共振(SPR)传感器。研究发现：将MoS2层夹在金膜与镍膜之间，并在镍膜上叠加石墨烯层后，其灵敏度最高可提升至229°/RIU。同时观察到该传感器的灵敏度会随石墨烯和MoS2层数的变化而改变。我们预期这种高灵敏度SPR传感器有望应用于化学检测、医学诊断及生物检测等领域。
关键词： 二硫化钼，生物传感器，石墨烯，灵敏度，表面等离子体共振
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于二硫化钼-石墨烯杂化纳米结构与银金属层的超灵敏表面等离子体共振生物传感器
摘要： 基于等离子体技术的光学生物传感器是生物光子学领域的重要研究方向。石墨烯-二硫化钼（MoS2）复合结构在设计和制造高灵敏度光学生物传感器方面具有显著优势。本文提出了一种由纳米结构Ag/MoS2/石墨烯构成的高性能、高灵敏度光学生物传感器。该表面等离子体共振（SPR）生物传感器采用Kretschmann构型，通过研究不同状态下传感器的灵敏度增强效应，通过优化MoS2层数和金属层厚度，实现了传感器灵敏度的提升，最终获得最大灵敏度约190°/RIU。对于这种具有最高灵敏度的超灵敏SPR生物传感器，其MoS2和石墨烯层数均为2层，共振波长设定为680 nm。
关键词： 表面等离子体共振、二硫化钼、生物传感器、灵敏度、石墨烯
更新于2025-09-23 15:23:52
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硼掺杂增强磷烯/石墨烯异质结构的稳定性
摘要： 二维材料异质结构具有较大的比表面积和独特的电子特性，被广泛应用于纳米电子设备、储能器件和传感器中。掺杂可提升异质结构的稳定性。本研究采用第一性原理计算方法，分析了硼掺杂磷烯/石墨烯异质结构的结构与电子特性。磷烯中的硼掺杂增强了从磷烯到石墨烯的层间电荷转移。值得注意的是，硼掺杂在界面处形成了强化学键，从而提高了磷烯/石墨烯异质结构的稳定性。硼掺杂使带隙增大至0.53电子伏特。
关键词： 异质结构、DFT计算、石墨烯、磷烯、化学键合
更新于2025-09-23 15:23:52