All-carbon sp-sp2 hybrid structures: geometrical properties, current rectification, and current amplification.
All-carbon sp-sp2 hybrid structures: geometrical properties, current rectification, and current amplification.
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DOI：
10.1038/srep02575
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Tang, Guiping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang, Zhenhua;Zhang, Junjun;Kwong, Gordon;Li, Ji;Fan, Zhiqiang;Deng, Xiaoqing;Tang, Guiping
提出并构建了由锯齿边三角形石墨烯（ZTG）和碳链组成的全碳sp-sp2杂化结构作为纳米结。人们发现这种简单的混合结构具有非常有趣的特性。可以预测出与宏观p-n结二极管相似的高性能整流行为，例如接近线性的正偏置I-V曲线（金属行为），负偏置下非常小的漏电流（绝缘行为），相当低的阈值电压以及有助于整流的大偏置区域。而且，晶体管可以用这种混合结构来制造，它可以显示出极高的电流放大。这是因为sp-杂化碳链具有特殊的电子结构，可以将ZTG的电子共振隧穿限制在一个独特而有利的情况下。这些结果表明，这些混合结构可能在开发纳米级集成电路方面具有重要的潜在应用前景。
All-carbon sp-sp2 hybrid structures comprised of a zigzag-edged trigonal graphene (ZTG)and carbon chains are proposed and constructed as nanojunctions. It has been found that such simple hybrid structures possess very intriguing propertiesapp:addword:intriguing. The high-performance rectifying behaviors similar to macroscopic p-n junction diodes, such as a nearly linear positive-bias I-V curve (metallic behavior), a very small leakage current under negative bias (insulating behavior), a rather low threshold voltage, and a large bias region contributed to a rectification, can be predicted. And also, a transistor can be built by such a hybrid structure, which can show an extremely high current amplification. This is because a sp-hybrid carbon chain has a special electronic structure which can limit the electronic resonant tunneling of the ZTG to a unique and favorable situation. These results suggest that these hybrid structures might promise importantly potential applications for developing nano-scale integrated circuits.
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