Electronic Structure of gated graphene and graphene ribbons
我们研究了门控石墨烯片的电子结构。我们考虑无限的石墨烯和有限宽度的带。在Hartree近似下，自洽地计算了电注入载流子之间的库仑相互作用以及与外部栅极的耦合。我们计算额外的载流子的平均密度，$n_{2D}$，被占用的子带的数量和密度分布作为门电位$V_g$的函数。我们讨论了量子校正的经典电容，我们计算的阈值$V_g$以上的半导体扶手椅带进行。我们发现，理想的宽带的理想电导是成正比的栅电压的平方根。
2007-02-20 cond-mat.mes-hall
Perfect Reflection of Chiral Fermions in Gated Graphene Nanoribbons
我们描述了通过门控金属石墨烯纳米带使用非平衡格林函数方法的理论研究的结果。虽然与量子场论的类比预测完美的传输手征费米子通过门控区在一维，我们发现\emph{perfect reflection}的手征费米子在扶手椅带的特定配置的门。这种效应应该可以在由带电碳纳米管门控的窄石墨烯收缩中测量。
2009-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Properties of Gated Graphene in a Strong Electromagnetic Field
我们发展了一个强电磁场与门控双层石墨烯相互作用的微观理论。在强激光场中，采用紧束缚方法，在二次量子化哈密顿量范围内，得到了密度矩阵的量子动力学方程。我们表明，随时间的推移动态地改变栅极电位可能会产生（在共振光子能量）的价带和导带之间的高密度的电子布居的完全反转。在线性区域，还研究了具有开放能隙的石墨烯单层中电磁辐射的激子吸收。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
Electron flow in split-gated bilayer graphene
我们目前的输运测量双层石墨烯片均匀背栅和分裂顶栅。电子传输数据表明引导电子流通过纯粹由静电门控限定的石墨烯纳米结构的能力。通过比较不同顶栅几何形状（连续势垒和分裂栅）记录的ECOT数据，观察到的分裂栅传输特性可归因于窄开口内的干扰效应。
2012-07-20 cond-mat.mes-hall
Observation of quantum-Hall effect in gated epitaxial graphene grown on SiC (0001)
采用高温升华法在半绝缘4 H-SiC衬底的Si面上制备了石墨烯外延薄膜。通过插入完全氧化的纳米薄铝膜作为籽晶层，随后进行原子层沉积工艺，在外延石墨烯上实现高k栅极堆叠。外延石墨烯膜的电性能在栅极叠层形成之后得以维持而没有显著的退化。在低温下，观察到霍尔电阻中的量子霍尔效应以及SiC（0001）上的栅极外延石墨烯的对角磁阻中的显著的Shubnikov-de Hass振荡。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions
我们已经开发了蚀刻和沉积技术的组合，使得能够制造任意设计的局部门控石墨烯纳米结构。采用这种方法，我们已经制作了石墨烯纳米收缩与本地可调的传输和其电子特性进行了表征。采用具有薄电介质栅氧化物的局部栅几何结构，实现了一个数量级的提高的栅效率。一个完整的关闭的设备被证明作为一个功能的本地栅极电压。发现器件电导的这种强抑制是由于收缩的石墨烯纳米结构中的量子限制和库仑阻塞效应。
2007-09-11 cond-mat.mes-hall
Influence of electron-hole drag on conductivity of neutral and gated graphene
单层和两层石墨烯的导电性被认为是适当考虑带电子和空穴的相互拖动。通过对曳力对电导率贡献的研究表明，曳力效应对不同群、不同漂移速度的载流子迁移率影响较大。在两层系统中，互曳力甚至可以改变分离层中部分流的方向。
2010-11-04 cond-mat.mes-hall
Transport gap in side-gated graphene constrictions
我们提出了测量不同几何形状的侧栅石墨烯收缩。我们的特征在于其宽度在背栅电压的运输间隙，并比较这一分析的基础上本地化状态的库仑阻塞测量。我们研究了施加的侧栅电压对传输带隙的影响，并表明高侧栅电压解除了电导的抑制。最后，我们研究了外加磁场的影响，并证明了在收缩的边缘状态的存在。
2009-03-10 cond-mat.mes-hall
Optical Absorption Spectra of Electrically Gated Bilayer Graphene
采用第一性原理方法研究了双层石墨烯的电子结构和光学响应。当外加电场小于1.5 V/nm时，我们得到了与实验符合较好的感生带隙。在单粒子激发图像内计算了红外吸收率，并给出了其精细结构。此外，计算出的红外吸光率强烈依赖于双层石墨烯的堆叠方式和入射光的偏振方向，这为实验中识别电场强度和堆叠方式提供了有效的方法。最后讨论了多电子效应。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
The role of charge traps in inducing hysteresis: capacitance - voltage measurements on top gated bilayer graphene
理解来自顶栅石墨烯晶体管的沟道电阻中的滞后的起源对于晶体管应用是重要的。跨顶部栅控双层石墨烯上的栅极氧化物的电容-电压测量显示具有约100 μs的充电和放电时间常数的滞后。然而，石墨烯沟道两端的测量电容没有显示出任何滞后，但是由于出现了阶而显示出在高沟道电压下的突然跳跃，这表明栅极和源极之间的滞后的起源是由于栅极氧化物和石墨烯界面中存在的电荷陷阱。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Hall Effect and Semimetallic Behavior of Dual-Gated ABA-Stacked Trilayer Graphene
多层石墨烯的电子结构强烈地依赖于层数以及堆叠顺序。在这里，我们探讨了纯ABA堆叠的三层石墨烯在双栅场效应器件配置的电子输运。我们发现，无论是零磁场运输和量子霍尔效应在高磁场是明显不同的单层和双层石墨烯，它们显示出强烈暗示的半金属带重叠的电子空穴不对称性。当ABA三层受到一个电场垂直于表，朗道能级分裂由于解除谷简并清楚地观察到。
2012-01-19 cond-mat.mes-hall
Asymmetric Electron-Hole Decoherence in Ion-Gated Epitaxial Graphene
我们报道了离子液体栅控外延石墨烯中的非对称电子空穴退相干。在弱局域化的框架下分析了不同栅压下在零磁场附近观察到的负磁电阻效应，结果表明电子-空穴退相干明显。空穴退相干率随负栅压的降低而显著增加，而电子退相干率不表现出任何实质性的栅依赖性。从数量上讲，空穴退相干速率与电子退相干速率一样大，相差两倍。我们讨论了可能的微观起源，包括自旋交换散射与我们的实验观察一致。
2017-09-22 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport in Dual-gated Bilayer Graphene at Large Displacement Fields
我们研究了双栅双层石墨烯器件的电子输运性质。我们专注于制度的低温和高电位移场，在那里我们观察到一个明确的指数依赖的电阻作为位移场和密度的函数，伴随着强非线性行为的传输特性。有效传输带隙通常比红外光谱研究报告的光学带隙小两个数量级。详细的温度依赖性测量揭示了不同的温度制度下的不同的传输机制。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Spin-layer Locked Gapless States in Gated Bilayer Graphene
门控双层石墨烯表现出自旋简并的无隙态，其拓扑特征位于堆叠畴壁。这些状态允许沿畴壁的一维电流。我们在此证明，当双层石墨烯包含用磁性缺陷装饰的堆叠畴壁时，这些拓扑保护的电流被自旋极化并锁定在单层中。磁缺陷，我们的模型为π-空位，扰动的拓扑状态，但也提升他们的自旋简并。一个无带隙状态生存这些缺陷的扰动，其自旋极化主要是本地化在一个层。在拓扑状态的自旋极化电流在一个单一的层中流动，这一发现表明，有效地利用这些国家在自旋电子学应用的可能性。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Screening in gated bilayer graphene via variational calculus
我们使用变分法分析了双层石墨烯对外部横向电场的响应。在Falkovsky最近的一篇论文[Phys. Rev. B 80，113413（2009）]中，先前的尝试被证明是有缺陷的。我们的计算再次肯定了我们[E. McCann，Phys.Rev.B74，161403（R）（2006）]。最后，我们推广这些原始结果来描述一个双栅双层石墨烯器件。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dual-gated hBN/bilayer-graphene superlattices and the transitions between the insulating phases at the charge neutrality point
我们报道了双栅六方氮化硼（hBN）/双层石墨烯（BLG）超晶格的输运性质。这里，BLG是非扭曲的，即，一般型斑叶.本文主要研究了普通BLG的电荷中性点。在垂直磁场作用下，通过改变位移场的方法检测了CNP中两个绝缘相之间的相变，并研究了其电阻温度特性和磁阻效应。这项工作为探索hBN/BLG超晶格的全局相图开辟了途径。
2022-11-18 cond-mat.mes-hall
Evanescent-mode-assisted Klein tunneling in dual-gated bilayer graphene
School of Science, Jiangxi University of Science and Technology（江西理工大学理学院）；Department of Physics, Jiangsu University（江苏大学物理学院）
研究双栅双层石墨烯基n/p结中电子隧道效应，通过调节栅极电压引入带隙，改变赝自旋极化并打破正常入射下的反克莱因隧道效应，当左右区域传播波和倏逝波模式的赝自旋极化矢量正交时，实现克莱因隧道效应的复兴，且克莱因隧道效应的 Berry 阶段不局限于 π，随结参数变化，且伴随正常入射时反射相位的 π 跳跃。
2025-09-27 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm effect in a side-gated graphene ring
我们研究了单层石墨烯刻蚀出的侧栅环结构的磁电阻。我们观察到Aharonov-Bohm振荡，能见度约为5%。通过改变施加在侧栅或背栅上的电压，我们能够改变干涉路径中波函数的相对相位，并在Aharonov-Bohm振荡中引起π的相位跳跃。观察到的数据可以很好地解释现有的模型内的“脏金属”，在500 mK的温度下，给出1微米的顺序的相位相干长度。
2009-11-19 cond-mat.mes-hall
Unbalanced edge modes and topological phase transition in gated trilayer graphene
当通过施加层间电势差打开体隙时，由手性堆叠的三层石墨烯承载的无隙边缘模式显示独特的特征。我们表明，三层石墨烯与半整数谷霍尔电导率导致不平衡的边缘模式在相反的锯齿形边界，从而在一个自然的谷电流极化。这种不寻常的特性在Rashba自旋轨道耦合的存在下得以保留，该耦合将门控三层石墨烯转变为具有奇数个螺旋边缘模式对的${Z}_2$拓扑绝缘体。
2012-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Distinct Electron-Phonon Couplings in Gated Bilayer Graphene
对背栅双层石墨烯样品进行了拉曼光谱研究。由电荷转移引起的费米能级的变化分裂了拉曼G带，使其较高的部分变硬，而较低的部分变软。这两个分量与这两个层中原子的对称振动（S）和反对称振动（AS）相关联，后者由于反转对称破缺而变得拉曼活性。声子硬化和软化的解释考虑的S和AS声子与带间和带内电子空穴对的选择性耦合。
2008-08-18 cond-mat.mes-hall
Localized Floquet states in gated bilayer graphene induced by a focused optical beam with orbital angular momentum
本文研究轨道角动量聚焦光束照射门控双层石墨烯，通过弗洛凯调控形成有效束缚势，实现可调的局域量子态，并可在参数设计下诱导谷极化二重简并零能弗洛凯态。
2024-04-01 cond-mat.mes-hall
Ferroelectric-Gated Terahertz Plasmonics on Graphene
受低功耗铁电门控存储器和晶体管的最新进展的启发，我们提出了一种基于石墨烯片夹在铁电晶体中的铁电门控纳米等离子体器件的设计。我们发现，在太赫兹频率下，石墨烯中的二维等离子体激元与铁电体中的声子极化激元强烈耦合，导致仅在3- 4 THz下的100- 200 nm量级的特征模态波长。通过将铁电体图案化到不同的域中，可以产生紧凑的芯片上等离子体激元波导，其即使在50 nm的分离距离下也表现出可忽略的串扰。利用铁电体的记忆效应，可以在这些等离子体波导上实现低功率的电光开关。
2013-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Correlation between Quantum Hall Transport Quantization and Bulk State Filling in Gated Graphene Devices
我们报告同时传输和扫描微波阻抗显微镜检查之间的相关性运输量子化和填充的散装朗道水平在量子霍尔制度在门控石墨烯设备。令人惊讶的是，这些测量结果的比较表明，量子化的运输通常发生在低于散装朗道能级的完全填充，当散装仍然是导电的。这一结果指出了一个修正的理解运输量化时，载波积累门控。讨论了石墨烯中的量子霍尔效应对输运研究的影响以及其他二维电子系统中的相关拓扑态。
2016-10-28 cond-mat.mes-hall
Topologically protected gap states and resonances in gated trilayer graphene
门控三层石墨烯在其最稳定的ABC堆叠中表现出能隙。在这里，我们表明，当堆叠顺序从ABC到CBA的变化，三个无隙状态出现在每个谷。这些态是拓扑保护的，它们的数目与谷陈数在堆叠边界上的变化有关。堆叠变化是通过在顶层和底层中的剥离或脱层来实现的，这同时在相邻层对中（在双层中）产生两个AB/BA堆叠畴壁。这又导致对于某些栅极电压，两对拓扑共振另外出现在传导带和价带连续带中。
2020-05-23 cond-mat.mes-hall
Quantum Hall resistances of multiterminal top-gated graphene device
在量子霍尔（QH）制度中测量局部栅控石墨烯器件的纵向和对角四端电阻。与以前的双终端研究[J. R。Williams \textit{et al.}，Science { \bf 317}，638（2007）; B.Özyilmaz \textit{et al.}，物理学评论快报。{ \bf 99}，166804（2007）]，观察到非对称QH电阻，其提供关于QH边缘状态的反射以及透射的信息。大多数量化的电阻值很好地分析了假设，所有的边缘状态是同样的填充。然而，与预期相反，也发现边缘状态的5/2传输，这可能是由不完全的模式混合和/或由反向传播的边缘状态的存在引起的。这种四端方案可以方便地用于研究局部栅控石墨烯器件以及单层和多层石墨烯混合结构中的边缘态平衡。
2009-05-29 cond-mat.mes-hall
Electrical transport in suspended and double gated trilayer graphene
我们提出了一种高质量的悬浮和双栅极三层石墨烯器件的制造工艺。这些晶体管中的电输运测量揭示了高载流子迁移率（高于20000 cm ^2/Vs）和大于200 nm尺度的弹道电输运。我们报告了一个特别大的开/关比的电流在ABC堆叠的三层，高达250的平均电位移为-0.08 V/nm，兼容的电场诱导的能隙。在低至500 mT的磁场下出现量子霍尔平台也证明了这些器件的高质量。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Gapped Dirac materials and quantum valley currents in dual-gated hBN/bilayer-graphene heterostructures
本研究在双栅hBN/双层石墨烯异质结中实现了可由垂直电场调控的谷电流，观测到符合谷霍尔效应标度理论的非局域电阻，且低温下其在量子极限附近饱和，证实了量子谷电流的存在。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall
Formation of p-n junction in polymer electrolyte-top gated bilayer graphene transistor
通过改变沟道的纵向偏压和顶栅电压，我们在双层石墨烯沟道中同时显示了p型和n型载流子注入。使用固体聚合物电解质以电化学方式施加顶栅，并且栅电容被测量为1.5 $μF/cm^2$，该值比常规SiO $_2$背栅电容高约125倍。与单层石墨烯不同，漏极-源极电流在改变漏极-源极偏置电压时不饱和。估计了使用顶栅和背栅几何结构在价带和导带之间打开的能隙。
2009-09-05 cond-mat.mes-hall
Voltage and temperature dependencies of conductivity in gated graphene
考虑到电子和空穴散射的栅极石墨烯的电阻率进行了研究，从扫描隧道显微镜的数据和声学声子的无序的特点，从短期和长期的结构缺陷。计算是基于准经典动力学方程与固定的表面电荷的归一化条件。栅电压和温度对电阻峰值的影响，这是集中在本征电导率的点，被发现是在协议的运输测量。
2007-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical conductivity of gated AA-stacking multilayer graphene with spin-orbital coupling
提出了一种无需对庞大的哈密顿矩阵进行数值对角化和计算繁琐的格林函数的有效方法，以获得具有内禀自旋轨道耦合（SOC）的门控AA堆叠$N$层石墨烯（AANLG）的精确能谱和动态电导率. AANLG的$2N \times 2N$紧束缚哈密顿矩阵、速度算符和格林函数表示通过适当的变换矩阵同时约化为$N$ $2\times 2$对角块矩阵.具有本征SOC的门控AANLG被还原为$N$石墨烯类层。石墨烯类层的能谱是$E= \varepsilon _{\bot}\pm \varepsilon_{||}$。$ \varepsilon _{\bot}$取决于层间相互作用、门控电压和层数。$ \varepsilon_{||}=\sqrt{E_{MG}^2+ Δ^2}$，其中$E_{MG}$是单层石墨烯的能谱，$ Δ$是本征SOC的大小。更重要的是，通过在Kubo公式中插入对角块速度算子和格林函数表示，AANLG的精确动态电导率被示出为$σ= Σ_{j=1} ^N σ_j$，$N$类石墨烯层的动态电导率之和。给出了$σ_j$的解析形式，并清楚地证明了$σ_j$对$\varepsilon_{\bot}$、$Δ$和化学势的依赖性。此外，研究了Rashba SOC对AANLG电子性质的影响，给出了精确的能谱。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall
Water-Gated Charge Doping of Graphene Induced by Mica Substrates
我们报告存在的水栅电荷掺杂的原子级平坦的云母基板上沉积的石墨烯。发现在通过微机械剥离kish石墨制备的石墨烯/云母异质堆叠的界面区域中存在约0.4 nm厚的双层单元中的水分子膜。如通过拉曼映射可视化的G和2D带的光谱变化示出云母衬底诱导石墨烯中的强p型掺杂，空穴密度为$(9 \pm 2) \times 1012 cm$ {-2}$。然而，疏水膜有效地阻止界面电荷转移，使石墨烯的空穴掺杂显著减少。扫描开尔文探针显微镜独立证实了水门调制的费米能级由0.35 eV，与光学确定的空穴密度。在这项研究中展示的石墨烯的电子性质的操纵应该作为一个有用的工具，在实现未来的石墨烯应用。
2012-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of the plasma-wave photoresponse of a gated graphene sheet
石墨烯的光响应最近受到了相当大的关注。产生有限直流响应振荡辐射场的主要机制已被调查包括响应的光伏，光热电，和辐射热的起源。在这篇文章中，我们提出了一个完整的分析理论的光响应机制，这是基于激发等离子体波在门控石墨烯片。通过采用相对论流体力学理论，我们表明，等离子体波的光电探测是由无质量的狄拉克费米子特性的载流子在石墨烯和光电探测的效率可以提高相对于普通的半导体异质结中的抛物带电子流体。
2013-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Galvanomagnetic effects in graphene
从理论上研究了中性和栅控石墨烯的磁电阻效应和空穴效应。结果表明，在中性石墨烯霍尔效应是完全不存在的。在门控，正是单极石墨烯效应的磁阻消失，这里霍尔常数不涉及任何弛豫特性，在弛豫时间近似的流行方法获得的结果相反。
2010-11-18 cond-mat.mes-hall
Excitonic effects in the optical conductivity of gated graphene
我们研究了电子-电子相互作用的影响下施加偏压的石墨烯的光学电导率，并推导出一个概括的艾略特公式，通常用于半导体，光强度。我们表明，{ \it激子共振}是负责的实验测量的中红外响应的石墨烯，如增加的电导率超过“通用”值以上的费米阻断制度，在阈值处的吸收加宽，并在较高的频率下的光学电导率的降低的几个功能。我们的结果也符合{ \it ab initio}计算的中性制度。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall
Periodically Gated Bilayer Graphene as an Electronic Metamaterial
我们研究了周期性门控双层石墨烯作为二维电子超材料的候选材料的弹道输运。我们的计算使用平衡格林函数形式主义，并考虑到量子校正的电荷密度变化引起的周期性调制的顶栅电压。我们的研究结果揭示了一个有趣的干涉样的图案，类似于一个法布里-珀罗干涉仪，在电阻图作为一个函数的电压$V_{BG}$施加到扩展底栅和$V_{TG}$施加到周期性顶栅。
2020-01-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Photo-thermal response in dual-gated bilayer graphene
通过光学和输运测量研究了带隙双层石墨烯的光伏和辐射热光响应。在1.5 μ m的脉冲符合技术被用来测量响应时间作为温度的函数。测辐射热和光伏响应时间被发现是相同的，这意味着光伏响应也受热电子热弛豫。在3 - 100 K温度范围内，τ的响应时间约为100 - 20 ps。在10 K以上，观察到弛豫时间τ = 25 +/- 5 ps，与噪声内的温度无关。
2013-02-20 cond-mat.mes-hall
Origins of leakage currents on electrolyte-gated graphene field-effect transistors
石墨烯场效应晶体管广泛用于生物传感器的开发。然而，关于其运作细节的某些基本问题尚未完全了解。这些问题之一是在电解质门控配置中存在门控（泄漏）电流。在这里，我们报告我们的观察考虑这种现象的原因化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯。我们观察到，栅极电流反映了发生在晶体管表面上的电流，类似于电化学电池中的工作电极-对电极对电流。在场效应测量中，当石墨烯沟道被空穴掺杂时，栅极电流是电容性的，而当石墨烯沟道被电子掺杂时，栅极电流是法拉第性的。法拉第电流归因于溶解在水溶液中的氧的减少，并且其幅度随着每次测量而增加。我们采用循环伏安法与氧化还原探针Fc（MeOH）2来表征的石墨烯结构的变化，负责这种激活。总的来说，我们的研究结果表明，通过在晶体管的表面上的催化氧还原的过程中出现更多的缺陷。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall
Top-gated graphene field-effect-transistors formed by decomposition of SiC
在热分解的半绝缘4 H-SiC衬底上制作了顶栅少层石墨烯场效应晶体管。物理气相沉积的SiO2被用作栅极电介质。通过高分辨率扫描隧道显微镜观察到的具有正确晶格矢量的碳原子的二维六边形排列证实了在SiC衬底顶部形成多个石墨烯层。n型和p型跃迁的观察进一步证实了狄拉克费米子在石墨烯层中独特的输运性质。在这些制造的石墨烯FET上测得的电子和空穴迁移率分别高达5400 cm 2/Vs和4400 cm 2/Vs，这比常规SiC或硅的相应值大得多。
2008-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant tunable magnetoresistance of electrically gated graphene ribbon with lateral interface under magnetic field
研究了磁场作用下具有横向n-p结和e-n-p结的电选通石墨烯带的量子动力学和动力学。结果表明，准粒子沿n-p界面跳跃的蛇形态在带电导的主要半经典部分不出现。预测和解析计算了n-pn结带电导的巨振荡。根据带内结的数量，通过磁场或栅极电压的极小变化，其磁阻可以可控地改变50% - 90%。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
Metal-semiconductor behavior along the line of stacking order change in gated multilayer graphene
研究门控多层石墨烯沿扶手椅方向堆垛序变化时的电子行为，发现断裂层导致的缺陷使拓扑态分裂产生能隙，特定门压下恢复金属性并出现平带，电荷随门压在外层间振荡。
2024-03-17 cond-mat.mes-hall
Visualisation of edge effects in side-gated graphene nanodevices
利用局部扫描电学技术，我们研究了由外延石墨烯制成的侧栅霍尔纳米器件的边缘效应。我们证明了石墨烯通道的光刻限定的边缘在~60-125 nm宽度的窄带内表现出空穴传导，而材料的大部分是电子掺杂的。当大气污染的影响最小时，这种影响最为明显。我们还表明，在边缘的电子性能可以精确地调整从空穴到电子的传导，通过使用中等强度的电场所产生的侧栅极。然而，沟道的中心部分保持相对不受侧栅极的影响，并保留石墨烯的体特性。
2018-04-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Transient stimulated emission from multi-split-gated graphene structure
在中红外光谱区，提出了具有多分裂（叉指）顶栅和接地背栅的石墨烯中瞬态布居反转的机制，并对其进行了研究。有效的受激发射后，由于漂移扩散过程中的载流子的快速横向扩展被发现的情况下，缓慢的电子空穴复合在无源区。我们表明，与大的栅极到石墨烯的距离的漂移过程总是先于扩散过程，由于无效的屏蔽面内电场的栅极。对于放置在由顶栅和背栅形成的波导中的单层和多层石墨烯的情况，发现具有高于100 cm $^{-1}$的增益的激光发射的条件。分析了波导损耗和温度效应。
2013-07-14 cond-mat.mes-hall
Probing top-gated field effect transistor of reduced graphene oxide monolayer made by dielectrophoresis
我们展示了介电泳还原氧化石墨烯（RGO）单层（石墨烯）制成的顶栅场效应晶体管。典型尺寸为5μm x 5μm的RGO薄片的拉曼光谱在2687 cm-1处显示出单个2D带，这是单层石墨烯的特征。RGO薄片的两个探针电流-电压测量，使用交流电压以2.5 μm的间隙沉积在图案化电极之间。介电电泳显示欧姆行为，电阻为~ 37 k Ω。在305 K至393 K温度之间测量的RGO电阻（R）的温度依赖性产生了电阻温度系数[dR/dT]/R ~ -9.5x10-4 K-1，与机械剥离的单层石墨烯相同。场效应晶体管的动作是通过电化学顶栅使用固体聚合物电解质（PEO + LiClO 4）和Pt线。观察到石墨烯薄片的双极性性质高达~ 6x 1012/cm 2的掺杂水平和~ 50 cm 2 V-1 sec-1的载流子迁移率。采用扩散输运模型定量分析了在高源漏电压下，源漏电流特性呈现出电流饱和的趋势。
2010-05-13 cond-mat.mes-hall
Enhanced Thermoelectric Power in Dual-Gated Bilayer Graphene
材料的热电功率通常由其能带结构和载流子密度决定，可以通过化学掺杂而变化，而化学掺杂通常受到掺杂剂溶解度的限制。显示出大热电功率的材料可用于许多工业应用，例如热电转换和热电冷却装置。在这里，我们展示了通过在双层石墨烯上施加垂直电场来打开带隙而产生的双栅极双层石墨烯器件中的热电功率的完全电场调谐。我们发现了在低温下热电功率的大幅增强，这可能为使用石墨烯基器件的低温热电应用开辟了新的可能性。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge proximity-induced magnetoresistance and spin polarization in ferromagnetic gated bilayer graphene nanoribbon
利用Landauer方法研究了具有锯齿形边缘的Normal/Ferromagnetic/Normal双层石墨烯纳米管结的自旋相关相干输运.在更现实的设置中，交换场由沉积在带边缘上的两个铁磁绝缘体条引起，而垂直的电场由顶部门控电极施加。结果表明，对于反平行结构，带隙打开，导致半导体行为，而对于平行结构，能带结构没有带隙。因此，通过改变感应磁化的排列可以实现巨磁阻。在平行配置上施加垂直电场，导致自旋场效应晶体管，其中在狄拉克点周围发生完全自旋极化。为了将我们的结果与单层石墨烯的结果进行比较，我们证明了反射对称性以及宇称守恒在具有锯齿形边缘的双层石墨烯纳米带中失败。
2014-01-09 cond-mat.mes-hall
Modeling electrolytically top gated graphene
我们研究了在电解顶栅存在下单层石墨烯的掺杂。界面现象是使用一个简单的盐的水溶液的修改后的Poisson-Boltzmann方程建模。我们证明了石墨烯的掺杂水平对盐浓度的敏感性和由于电解质中德拜屏蔽长度的小而产生的量子电容的重要性。
2009-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ Raman Spectroscopy of the Graphene / Water Interface of a Solution-Gated Field Effect Transistor: Electron-Phonon Coupling and Spectroelectrochemistry
我们提出了一种新的测量方法，该方法结合了基于4 H-SiC（0001）上外延双层石墨烯的溶液门控场效应晶体管的电学特性与同步拉曼光谱。通过改变栅压，我们观察到了与共振电子-声子耦合有关的拉曼信号。对这些拉曼谱带的分析使得能够提取系统的几何电容和精确计算双层石墨烯的费米能级。有意应用更高的栅极电压使我们能够触发电化学反应，我们通过拉曼光谱原位跟踪。反应表现出部分可逆的字符，如指定的C-H和Si-H振动模式的峰的出现/消失，以及增加/减少的缺陷相关的拉曼D带强度所示。我们的设置提供了一个非常有趣的平台，为未来的光谱电化学研究电诱导吸附过程的石墨烯在微米尺度上。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Strong and Tunable Spin Lifetime Anisotropy in Dual-Gated Bilayer Graphene
我们报告发现了一个强大的和可调的自旋寿命各向异性具有良好的自旋寿命高达7.8 ns的双栅双层石墨烯。值得注意的是，这实现了通过电控自旋轨道场来操纵石墨烯中的自旋，这是由于石墨烯的弱固有自旋轨道耦合而意想不到的。我们利用面内磁场Hanle进动和倾斜Hanle进动测量直接比较面外与面内自旋的寿命。我们发现，在电荷中性点附近，垂直电场的应用打开了带隙，并产生了一个面外自旋轨道场，该场使面外自旋稳定，从而导致大的自旋寿命各向异性。这种有趣的行为发生是因为双层石墨烯独特的自旋谷耦合能带结构。我们的研究结果表明，高度可调的自旋电子器件的基础上的双栅二维材料的潜力。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning of quantum interference in top-gated graphene on SiC
我们报告的量子干涉测量在顶部栅霍尔条的单层石墨烯外延生长在Si面的SiC，其中实现了从负到正的磁阻的转变，不同的温度和电荷密度。系统地研究了准粒子量子干涉和电子-电子相互作用对磁电阻效应的量子修正。我们分析了影响磁输运的不同散射机制在$-2.0 \times 10^{10}$ cm $^{-2}$到$3.75 \times 10^{11}$ cm $^{-2}$密度区域的贡献，并发现电荷密度对谷内散射时间的显著影响。此外，我们观察到调制的电子-电子相互作用的电荷密度不占目前的理论。我们的研究结果阐明了量子输运在基于SiC的器件中的作用，这将与基于石墨烯的相干电子技术的发展相关。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetry Quantum Hall States in Dual Gated ABA Trilayer Graphene
我们提出了低温输运测量双栅悬浮三层石墨烯在量子霍尔（QH）制度。我们在填充因子ν=-8，-2，2，6和10处观察到QH平台，与全参数紧束缚计算一致。在高磁场中，奇整数平台也得到解决，这表明最低朗道能级（LL）的12倍简并度几乎完全提升。在面外电场E作用下，我们观察到简并破缺和QH平台之间的跃迁。有趣的是，取决于它的方向，E选择性地打破LL简并在电子掺杂或空穴掺杂制度。我们的研究结果强调了三层石墨烯中丰富的相互作用诱导现象。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Hall effect in dual-gated graphene bilayers with tunable layer density imbalance
我们研究了双栅石墨烯双层膜的磁输运性质，其中总密度和层密度不平衡独立控制。由于双层是不平衡的，我们观察到的量子霍尔态（QHS）的出现在填充因子$ν=0$表明在霍尔电导率的平台，与电子和空穴带之间的间隙的开放。通过改变层密度不平衡在固定的总密度，我们观察到的QHS在填充因子$ν=8$和$ν=12$层密度平衡时，在方差与理论预期的电子-电子相互作用和无序的情况下观察到的抑制。
2009-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Double-gated graphene-based devices
我们讨论了通过双栅单层和少层石墨烯器件的输运。这种器件配置已被用于研究通过施加外部垂直电场（少层石墨烯系统的独特性质）对能量能带结构的调制。在这里，我们讨论的技术细节，是重要的顶栅结构的制造，基于电子枪蒸发的SiO $_2$。我们进行了统计研究，演示了如何-与预期相反-电子枪蒸发薄SiO $_2$膜的击穿场是热生长的氧化物层相媲美。我们发现，只有在氧化物沉积之后直接进行顶部电极的金属化，而不使SiO $_2$层暴露于空气中，才能在蒸发的SiO $_2$中实现高击穿场。
2009-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Super-ideal diodes at the Schottky-Mott limit in gated graphene-WSe$_2$ heterojunctions
金属-半导体界面，称为肖特基结，长期以来一直受到缺陷和杂质的阻碍。这种缺陷通过钉扎金属费米能来控制结的电特性。我们报告测量氮化硼封装的石墨烯-钨二硒化物（WSe $_2$）肖特基结，具有理想的二极管特性和完全缺乏费米能级钉扎。该器件的肖特基势垒高度通过WSe $_2$的静电门控进行严格调整，从而能够在单个器件中对肖特基-莫特极限进行实验验证。利用这种特殊的栅极控制，我们实现了一个超理想的栅肖特基二极管，超越了理想二极管的限制。我们的研究结果提供了一种无缺陷的二维半导体电接触的途径，并开辟了具有高效开关特性和更高效率的光电子器件的电路的可能性。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall
High Photocurrent in Gated Graphene-Silicon Hybrid Photodiodes
基于石墨烯/硅（G/Si）异质结的器件已经被证明是潜在地与半导体技术兼容的高响应度光电探测器。这样的G/Si肖特基结二极管通常与栅控G/二氧化硅（SiO $_2$）/Si区域并联，其中石墨烯接触。在这里，我们利用扫描光电流测量调查的空间分布，并解释在这些设备中的光电流产生的物理起源。我们观察到明显更高的光电流下的隔离区的石墨烯的SiO $_2$相邻的G/Si的肖特基结。在此之前需要一定的阈值电压（V $_T$），并且其起源类似于金属氧化物半导体场效应晶体管中的阈值电压。一个物理模型用来解释大的光电流下的SiO $_2$的反型层在Si中的形成。我们的研究结果有助于对石墨烯/半导体混合器件的基本理解，这反过来又有助于设计基于这种2D/3D异质结的高效光电子器件和系统。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
