Based on the ‘Dirac’ nature of graphene’s chiral carriers, graphene pn junctions have not only numerous unique electronic properties, such as Klein tunneling, quantum Hall effect, but also potential applications in quantum electron optics, electronic switches, photothermal electronics. The current proposal aims to investigate high mobility graphene pn junction devices based on heterostructure using quantum transport study and scanning tunneling microscopy. The investigation covers the following areas: 1) quantum electron optics of graphene pn junctions; 2) making the correlation between graphene pn junctions’ quantum transport study and surface state study; 3) study of heterostructure of graphene pn junction and other two dimensional materials (2D superconductors). The goal of this proposal is to create high quality high mobility graphene pn junction devices, to look for new physical phenomena, to testify to current theory, and to lay the basis for future graphene devices.
基于独特的Dirac锥能带结构,石墨烯pn结不仅具有量子霍尔效应等基础研究意义,而且在电子光学、电子开关、光热电效应等方向有着潜在的应用价值。本项目旨在以量子输运和扫描隧道显微镜为测量手段,对基于层状异质结构的高迁移率石墨烯pn结器件展开以下几个方面的研究:(一)石墨烯pn结电子光学方面;(二)石墨烯pn结介观量子输运性质与微观表面电子态相结合;(三) 石墨烯pn结与其他二维材料尤其是超导材料的界面相互作用。本项目的目标是构筑高质量高迁移率的石墨烯pn结器件,发现其中新的物理现象,检验现有理论,并为未来石墨烯纳米器件的应用打下基础。
以石墨烯为代表的二维层状材料由于独特的能带结构性质在基础物理研究和器件应用方向上表现出巨大的潜力。随着二维材料家族性质迥异成员的扩大和转移堆垛技术的发展,高质量的二维材料以及其异质结构器件为新物理,新结构和新功能的研究提供了无限可能。本项目从构筑高质量低维材料器件出发,通过量子输运和扫描隧道显微镜研究石墨烯pn结器件以及新兴二维层状材料和相关异质结构在外界电场或者磁场调控下的新物理。
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数据更新时间:2023-05-31
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