بررسي و مقايسه خصوصيات الكتريكي گرافن دو لايه و چهار لايه براي استفاده در قطعات نانو الكترونيك جديد

Elaboration and comparison of two-layer and four-layer graphene electrical properties for use in new nano-electronics components

از زمان كشف گرافن، به دليل ساختار و خواص منحصر به فرد آن، در دهه‌هاي اخير به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به خواص الكترونيكي عالي، تحرك‌پذيري حامل‌هاي بار، خواص اپتيكي و بسياري از ويژگي‌هاي ديگر، پتانسيل بسيار زيادي براي كاربرد در بسياري از حوزه‌هاي مختلف علوم را داراست. تحقيقات نظري و تجربي زيادي بر روي خواص الكتريكي گرافن انجام شده است. با اين حال، براي مطالعه ي خواص آن، ابتدا بايد گرافن را سنتز كرد، و اين كار هزينه بالايي خواهد داشت. حتي با گذشت بيش از 10 سال از توسعه روش‌هاي مختلف سنتز گرافن، هزينه ساخت يك گرم گرافيت هنوز هم مي تواند به اندازه 150 دلار يا بيشتر باشد. براي كاهش اين هزينه‌ها با شبيه‌سازي مواد هدف با استفاده از روش‌هاي تئوري مناسب، مي‌توان ابتدا مدل خود را ساخت و قبل از سنتز مدل، ساختار را آزمايش و هزينه‌هاي پردازش و پس از آن توليد را كاهش داد. همچنين مي‌توان نتايج شبيه‌سازي‌ها و نتايج آزمايش‌ها را مقايسه نمود تا شباهت‌ها و تفاوت‌هاي بين نتايج نظري و تجربي را مشاهده نمود و روش تئوري را ارزيابي كرد. در اين مقاله، تأثير تعداد لايه‌هاي گرافن بر خواص الكترونيكي و نوري آن از طريق بررسي مشخصات گرافن دو لايه و چهار لايه مطالعه و مقايسه شده است.

Since the discovery of graphene, it has been intensely researched in recent decades due to its unique structure and properties. Enormous amounts of theoretical and experimental work has been done. However, in order to study its properties, we have to synthesize graphene first, and it is expensive. Even after more than 10 years of developing different synthesis methods, the cost of making 1g of graphene can still be as expensive as $150 or more. In order to not to waste this expensive material, a necessary and low-cost method to study the target material is needed, which is simulation and modeling. By simulating the target material utilizing appropriate software, we can build its model first and study its properties before we synthesize it so that we can test the structure and reduce costs in processing and subsequently manufacturing. We can also compare the outcomes of simulations and the results of experiments to see the similarities and differences between theoretical and experimental work. In this paper, the effect of the number of graphene layers on its electronic and optical properties is studied by comparing two-layer and four-layer graphene specification.