Одноелектронний транзистор на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K)
| Автори | D. Sergeyev1,2 |
| Приналежність |
1Zhubanov Aktobe Regional University, 34, Moldagulova Ave., 030000 Aktobe, Kazakhstan 2Begeldinov Military Institute of Air Defense Forces, 39, Moldagulova Ave., 030012 Aktobe, Kazakhstan |
| Е-mail | serdau@rambler.ru |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 3 |
| Дати | Одержано 18 січня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020 |
| Посилання | D. Sergeyev, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03017 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03017 |
| PACS Number(s) | 73.23.Hk, 85.35.Gv, 71.20.Tx |
| Ключові слова | Одноелектронний транзистор, Фулерен (4) , Діаграма стійкості заряду, Кулонівський діамант, Повна енергія. |
| Анотація |
У роботі в рамках теорії функціональної щільності за допомогою моделювання досліджено транспортні властивості одноелектронного транзистора (SET) на основі металофулеренів Me@C60 (Me = Li, Na, K). Оптимізація молекул Li@C60, Na@C60, K@C60 проводилася використовуючи обмінно-кореляційний функціонал Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) та узагальнене наближення градієнта (GGA), що дозволило найбільш точно описати подібні структури. Розраховано електростатичний різницевий потенціал, спектр молекулярної енергії та повну енергію SET на основі Me@C60. Було встановлено, що SET на основі K@C60 є більш стійким, ніж інші розглянуті SET на основі C60, Li@C60, Na@C60. Визначаються залежності повної енергії молекул Me@C60 (Me = Li, Na, K) від їх повного заряду, а також залежності повної енергії від напруги затвора Me@C60-SET. Через нестабільність стану малих молекул з додатковими електронами більше двох, під час моделювання величини – 2, – 1, 0, 1, 2 були обрані як повні електричні заряди для кожної молекули. Показано, що енергія негативно зарядженого розглянутого металофулерена нижча, ніж енергія нейтрального, і навпаки, енергія позитивно зарядженого металофулерена більша, ніж енергія нейтрального. Було виявлено, що при негативних напругах затвора транзистора стани позитивного заряду (+ 1, + 2) є більш стійкими порівняно із станами негативного заряду (– 1, – 2) через зміщення HOMO (вища заповнена молекулярна орбіталь) та LUMO (нижча незайнята молекулярна орбіталь) зі зміною напруги затвора. Діаграми стійкості SET на основі С60, Me@C60 були проаналізовані. Також було показано, що площа SET на основі кулонівського діаманта на діаграмі стійкості залежить від радіуса інкапсульованого атома. Отримані результати можуть бути корисними для розрахунку нових типів SET на основі металофулеренів. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Пучкові та секторні режими електронних потоків у циліндричному магнітному полі магнетронної гармати [03001-1-03001-5]2) Теоретичне дослідження щодо вдосконалення сонячних елементів на основі CIGS [03002-1-03002-5]
3) Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H [03003-1-03003-5]
4) Optical Extraction Efficiency for External Cavity Quantum Cascade Lasers [03004-1-03004-5]
5) Числове моделювання параметрів FinFET транзисторів [03005-1-03005-4]
6) Числове моделювання розподілу температури та електричного поля при мікрохвильовому нагріванні нафтового коксу [03006-1-03006-5]
7) Наноструктуровані тонкі плівки ZnO і CuI на полі(етілентерафталатних) стрічках для захисту від ультрафіолетового випромінювання [03007-1-03007-8]
8) Механізми зміни провідності поруватого кремнію в атмосфері аміаку – DFT моделювання [03008-1-03008-7]
9) Розробка наночастинок фериту цинку міді: застосування в каталітичному вологому окисленні H2O2 фенолу [03009-1-03009-5]
10) Характеристики тонких плівок оксиду олова, отриманних методом центрифугування, для оптоелектронних застосувань [03010-1-03010-5]
11) Дослідження електричних та структурних властивостей наночастинок діоксиду марганцю [03011-1-03011-5]
12) Про температурну залежність поздовжніх коливань електричної провідності в вузькозонних електронних напівпровідниках [03012-1-03012-5]
13) Вплив лазерного опромінення на оптичні властивості високоомних кристалів CdTe та твердих розчинів Cd1 – хZnxTe в області фундаментального оптичного переходу Е0 [03013-1-03013-4]
14) Електронні властивості наногібридного капсуляту MCM-41 SmCl3 [03014-1-03014-5]
15) Застосування кремнієвої структури з глибоким бар'єром для виявлення солей хлорної кислоти [03015-1-03015-5]
16) Вирощування ZnO на підкладках макропоруватого Si методом ВЧ магнетронного розпилення [03016-1-03016-4]
17) Середньоквадратичні динамічні зміщення атомів та їх комплексів від положення рівноваги в кристалах [03018-1-03018-5]
18) Осадження рідкої фази плівок TiO2 для електронно-транспортного шару перовскітних сонячних елементів [03019-1-03019-5]
19) Особливості випромінювання нанорозмірного SnO2 в пористій матриці [03020-1-03020-4]
20) Моделювання просторових характеристик кремнієвого сонячного елементу: підхід штучної нейронної мережі [03021-1-03021-4]
21) Вивчення когерентних властивостей екситону в напівпровідникових квантових точках [03022-1-03022-6]
22) Вплив додавання Fe на структурні та оптоелектронні властивості тонких плівок ZnO p/n типу, нанесених методом центрифугування [03023-1-03023-6]
23) Кутова еліпсометрія поверхневих шарів поруватого кремнію [03024-1-03024-4]
24) Біоактивні полімер-апатитні покриття з протимікробними властивостями на модельних титанових субстратах [03025-1-03025-5]
25) Вплив постійного магнітного поля на механічні властивості та термостабільність аморфних сплавів на основі Co, Fe та Ni [03026-1-03026-4]
26) Оптимізація електричних характеристик діода Шотткі Au/n-InN/InP на основі контактної техніки різних діаметрів [03027-1-03027-6]
27) Метод функцій Гріна для феромагнітних нанотрубок з надрешіткою [03028-1-03028-4]
28) Механізм стрибкової провідності в плівках Cd3As2, отриманих магнетронним розпиленням [03029-1-03029-4]
29) Синтез та електрохімічні властивості мезопористого α-MnO2 для застосування в суперконденсаторах [03030-1-03030-4]
30) Дисперсійні властивості нелінійності третього роду поверхневого плазмонного резонансу в золотих наночастинках [03031-1-03031-6]
31) Електропровідні та поляризаційні властивості неорганічно-органічного інкапсулянта MCM-41 (PTHQ) [03032-1-03032-5]
32) Біосенсори: будова, класифікація та застосування [03033-1-03033-9]
33) Електропровідність та магніторезистивні властивості плівкових сплавів на основі пермалою Fe0.5Ni0.5 та міді [03034-1-03034-4]
34) Вплив фазового складу композиційного матеріалу системи В-N-С на його фізико-механічні та трибологічні характеристики [03035-1-03035-5]
35) Модель тунельного струму у тунельному польовому транзисторі на базі двошарової графенової нанострічки за допомогою методу матриці переносу [03036-1-03036-5]
36) Дослідження електрофізичного впливу на протизносні властивості вуглеводневих рідин [03037-1-03037-6]
37) Розрахунок фізико-хімічних умов процесу формування захисних покриттів на основі карбідів та нітридів хрому [03038-1-03038-4]
38) Структурний і фазово-елементний розподіл у імпульсному плазмовому покритті, отриманому з використанням твердосплавного катоду [03039-1-03039-6]
39) Аналіз поведінки динамічних і структурних характеристик у попередньо продеформованих та опромінених Х-променями монокристалах NaCl [03040-1-03040-3]
