Nghiên cứu điều khiển khe năng lượng của graphene sử dụng cấu trúc lai armchair – zigzag

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ LEN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN KHE NĂNG LƢỢNG CỦA GRAPHENE SỬ DỤNG CẤU TRÚC LAI ARMCHAIR – ZIGZAG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ LEN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN KHE NĂNG LƢỢNG CỦA GRAPHENE SỬ DỤNG CẤU TRÚC LAI ARMCHAIR – ZIGZAG Chuyên ngành: Vật Lý Mã số: 60.44.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: T.S NGUYỄN TIẾN CƢỜNG Hà Nội – Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin bày tỏ kính trọng biết ơn sâu sắc đến T.S Nguyễn Tiến Cường, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết để hoàn thành luận văn Tiếp đến, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Kazunori Sato, toàn thể thành viên phòng nghiên cứu Kakeshita, hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu Đại học Osaka, Nhật Bản Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo trường, Thầy Cô khoa Vật Lý, đặc biệt Thầy Cô môn Vật Lý Chất Rắn, Tin – Vật Lý, Phòng sau Đại học trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG HN hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi để tham gia nghiên cứu thực luận văn Cuối muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè, người kịp thời động viên giúp đỡ vượt qua khó khăn sống, phần thiếu để hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng để hoàn thành luận văn, hạn chế thời gian, kinh nghiệm kiến thức nên không tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận thông cảm ý kiến đóng góp từ thầy cô, anh chị bạn để có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 06 năm 2017 Học viên Nguyễn Thị Len MỤC LỤC Mở đầu CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GRAPHENE 1.1 Giới thiệu Graphene 1.1.1 Graphene 1.1.2 Một số tính chất vật lý Graphene 1.1.3 Graphene Nanoribbons cấu trúc lai Armchair – Zigzag 11 1.1.4 Ứng dụng Graphene 13 1.2 Vấn đề mở khe lượng Graphene 17 CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Bài toán hệ nhiều hạt 20 2.1.1 Phương trình Schrodinger 20 2.1.2 Gần Born-Oppenheimer 21 2.2 Nguyên lý biến phân cho trạng thái 21 2.3 Phương pháp xấp xỉ Hartree – Fock 22 2.4 Phương pháp phiếm hàm mật độ 25 2.4.1 Mật độ electron 25 2.4.2 Mô hình Thomas – Fermi 26 2.4.3 Lý thuyết Hohenberg – Kohn 26 2.4.4 Phương trình Kohn – Sham 30 2.5 Phiếm hàm tương quan trao đổi 32 2.5.1 Gần mật độ địa phương (LDA) 32 2.5.2 Gần Gradient suy rộng (GGA) 34 2.6 Phương pháp hàm Green không cân 34 2.6.1 Các hàm Green 34 2.6.2 Các hàm Green không cân 35 2.7 Kết hợp phương pháp phiếm hàm mật độ hàm Green không cân 36 2.8 Mô hình tính toán 37 2.9 Phần mềm OpenMX 39 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Tối ưu hóa tham số 40 3.2 Hệ Graphene dạng dải 42 3.2.1 Graphene dạng dải Zigzag với N = (8ZGNRs) 42 3.2.2 Graphene dạng dải Armchair 44 3.2.3 Ảnh hưởng biến dạng học lên tính chất điện tử AGNR 47 3.3 Graphene có cấu trúc dạng góc 90 độ 49 3.3.1 Graphene có cấu trúc dạng góc 90 độ 49 3.3.2 Ảnh hưởng có biến dạng học lên tính chất điện tử Graphene cấu trúc dạng góc 90 độ 51 3.3.3 Graphene có cấu trúc dạng chữ U 51 3.4 Graphene có cấu trúc dạng đục lỗ 53 3.4.1 ZGRNs có đục lỗ 53 3.4.2 AGRNs có đục lỗ 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh số tính chất bật Graphene Silicon 10 Bảng 3.1: Kết phụ thuộc lượng vào bán kính cutoff C – C bonding 41 Bảng 3.2: Kết phụ thuộc lượng vào basis set 41 Bảng 3.3: Kết phụ thuộc lượng vào lượng cutoff DFFT 41 Bảng 3.4: Kết phụ thuộc lượng vào lượng cutoff SCF 42 Bảng 3.5: Các thông số tối ưu cho tính toán Graphene 42 Bảng 3.6: Sự phụ thuộc giá trị khe lượng hệ N-AGNRs vào chiều rộng dải 46 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mạng lưới Graphene Hình 1.2: Mô hình 2D grapheme Hình 1.3: Năng lượng E cho trạng thái kích thích Graphene hàm số sóng kx ky chiều x y Hình 1.4: Các orbital lai hóa sp2 nguyên tử Carbon Hình 1.5: Các liên kết nguyên tử Carbon mạng Graphene Hình 1.6: Một ô mạng Graphene mô hình lưới Graphene Sức bền Graphene Hình 1.7: Phân loại ZGNRs AGNRs dựa cấu trúc cạnh (trái) độ rộng dải Graphene đặc trưng số hàng N (phải) 11 Hình 1.8: Cấu trúc lượng ứng với AGNRs có độ rộng N=4 (bán dẫn), N=5 (mang tính kim loại) N=6 (mang tính bán dẫn) 12 Hình 1.9: Cấu trúc lượng ứng với AGNRs có độ rộng N = 6, N = 7, N = 12 Hình 1.10: Cấu trúc lượng ứng với ZGNRs có độ rộng N = 4, N = 5, N = mang tính kim loại 13 Hình 1.11: Cấu tạo OLED có sử dụng Graphene làm lớp điện cực suốt 14 Hình 1.12: Độ nhạy Graphene chất pha tạp hóa học 15 Hình 1.13: Các đặc tính truyền bi-layer Graphene FET nhiệt độ khác 18 Hình 1.14: Cấu trúc vùng theo tính toán dựa vào nguyên lý ban đầu Na – AGNRs với Na = 12, 13 14 19 Hình 2.1: Đường Keldysh 36 Hình 2.2: (a) Mô hình hình hệ tính toán sử dụng phương pháp hàm Green không cân (b) Hệ chiều xuất phát từ mô hình hình (a) (c) Mô hình cấu trúc 8-ZGNRs chia làm ba phần L-R-C 37 Hình 3.1: Mô hệ kênh dẫn hệ – ZGNRs 42 Hình 3.2: Mật độ trạng thái cấu trúc vùng lượng hệ – ZGNRs 43 Hình 3.3: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs 44 Hình 3.4: Mô hệ kênh dẫn hệ – AGNRs 44 Hình 3.5: Mật độ trạng thái cấu trúc vùng lượng – AGNRs 45 Hình 3.6: Phổ truyền electron hệ – AGNRs 46 Hình 3.7: Sự phụ thuộc giá trị khe lượng hệ N – AGNRs vào chiều rộng dải 46 Hình 3.8: Phổ truyển electron hệ N – AGNRs tương ứng với N = 6, 7, 8, 9, 10 47 Hình 3.9: Sự ảnh hưởng biến dạng học lên giá trị khe lượng hệ – AGNRs 48 Hình 3.10: Phổ truyền electron hệ – AGNRs ảnh hưởng biến dạng học 48 Hình 3.11: Mô hình hệ kênh dẫn Graphene dạng góc vuông 50 Hình 3.12: Phổ truyền electron hệ Graphene dạng góc vuông 50 Hình 3.13: Sự ảnh hưởng biến dạng học lên tính chất truyền electron hệ Graphene dạng góc 90 độ 51 Hình 3.14: Mô hình kênh dẫn có cấu trúc dạng góc 90 độ gấp khúc 52 Hình 3.15: Phổ truyền electron kênh dẫn có cấu trúc dạng gấp khúc 90 độ 53 Hình 3.16: Mô kênh dẫn với hệ ZGNRs dạng đục lỗ 54 Hình 3.17: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs đục lỗ dạng hình tròn 54 Hình 3.18: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs đục lỗ dạng hình vuông 55 Hình 3.19: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs bị đục lỗ dạng hình tam giác 56 Hình 3.20: Sự ảnh hưởng biến dạng học lên phổ truyền electron hệ ZGNRs bị đục lỗ dạng hình tam giác 57 Hình 3.21: Mô kênh dẫn AGRNs có đục lỗ với kích thước tăng dần: (a) dạng lỗ tròn, (b) dạng lỗ vuông, (c) dạng lỗ tam giác 57 Hình 3.22: Phổ truyền electron kênh dẫn AGRNs có đục lỗ 58 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AGNRs: Armchair Graphene NanoRibbons DFT: Density functional theory DOS: Density of states FET: Field-effect transistor FIB: Focused ion beam GGA: Generalize gradient approximation GNRs: Graphene NanoRibbons H – F: Hartree - Fock ITO: Indium Tin Oxide LDA: Local density approximation LSDA: Local spin density approximation NEGF: Non-equilibrium Green function OLED: Organic Light-Emiting Diode OpenMX: Open source package for Material explorer SCF: Self Consitent Field XC: Exchange – Correlation ZGNRs: Zigzag Graphene NanoRibbons dạng dải chữ U giải thích chế mở khe lượng kênh dẫn [36] Dưới đây, xin đưa lại kết tính toán phổ truyền electron cấu trúc chữ U tranh tổng hợp với kết phổ truyền electron Graphene dạng dải Zigzag dạng cấu trúc Graphene dạng góc 90 độ tính toán bên mô hình thống để biện luận kết Hình 3.14: Mô hình kênh dẫn có cấu trúc dạng góc 90 độ gấp khúc Điện cực trái đặt vị trí dải màu đỏ, điện cực phải đặt dải vị trí màu xanh với trường hợp:đặt (a) dạng góc 90 độ (gấp khúc góc 90 độ), (b) dạng chữ U (gấp khúc góc 90 độ), (c) gấp khúc góc 90 độ và, (d) gấp khúc góc 90 độ Hình 3.14 đưa mô hình tổng quát cho hệ có cấu trúc gấp khúc 90 độ Chúng ta coi dải Zigzag Graphene nguyên thủy (ZGNR) góc gấp khúc 90 độ Cấu trúc dạng góc 90 độ trình bày mục 3.3.1 gồm góc gấp khúc 90 độ Cấu trúc dạng chữ U gồm gồm góc gấp khúc 90 độ Các cấu trúc mở rộng gồm góc góc gấp khúc 90 độ đưa Kết tính toán phổ truyền electron cho hệ tổng hợp lại hình 3.15 52 ZGNR Góc gấp khúc 90 o o - Góc gấp khúc 90 o - Góc gấp khúc 90 o - Góc gấp khúc 90 Hình 3.15: Phổ truyền electron kênh dẫn có cấu trúc dạng gấp khúc 90o Hình 3.15 đưa kết phổ truyền electron kênh dẫn có cấu trúc dạng gấp khúc 90o Dễ dàng thấy dải Graphene nguyên thủy thể tính chất kiểu kim loại Graphene có cấu trúc dạng gấp khúc góc 90 độ có khoét sâu xuống quanh mức Fermi Với Graphene dạng chữ U, khe lượng hình thành Tuy nhiên, tăng số lượng góc gấp khúc 90 độ lên hay góc khe lượng tăng không đáng kể Điều dẫn đến kết luận rằng, kênh dẫn Graphene có xu hướng mở khe lượng có cấu trúc lai Armchair – Zigzag dạng gấp khúc 90 độ, cấu trúc dạng chữ U cấu trúc lý tưởng cho việc mở khe lượng 3.4 Graphene có cấu trúc dạng đục lỗ 3.4.1 ZGRNs có đục lỗ Để xem xét thêm ảnh hưởng lai hóa Armchair – Zigzag lên việc hình thành khe lượng Graphene, tiến hành đục lỗ dải Zigzag Graphene (ZGNRs) Hệ ZGNRs bị đục lỗ mô hình 3.16 53 (a) (b) (c) Hình 3.16: Mô kênh dẫn với hệ ZGNRs dạng đục lỗ (a) hình tròn, (b) hình vuông (c) hình tam giác Tiến hành tương tự loại kênh dẫn bên trên, chia hệ làm ba phần tương ứng với vai trò kênh dẫn trái, kênh dẫn phải vùng giữa, sau tính toán NEGF Kết thu cụ thể sau: * ZGNRs đục lỗ dạng hình tròn: Kết tính chất truyền điện tử hệ ZGNRs đục lỗ dạng hình tròn thể hình 3.17 Hình 3.17: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs đục lỗ dạng hình tròn 54 Kết tính toán cho thấy, so với hệ ZGNRs đơn thuần, mức lượng phổ electron truyền qua giảm từ mức xuống gần quanh mức lượng ±1eV * ZGNRs đục lỗ dạng hình vuông Tính chất truyền điện tử hệ ZGNRs bị đục lỗ dạng hình vuông thể hình 3.18 Kết cho thấy, so với ZGNRs nguyên thủy, mức lượng phổ truyền electron giảm gần xuống mức quanh mức Fermi, bắt đầu tiệm cận đến tính chất bán dẫn Điều rằng, dù cạnh cấu trúc dạng Zigzag, cạnh bị đục lỗ dạng Armchair bên ảnh hưởng nhiều đến tính chất điện tử hệ Như vậy, lần khẳng định cấu trúc lai Armchair – Zigzag đóng vai trò quan trọng việc hình thành khe lượng kênh dẫn Graphene Hình 3.18: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs đục lỗ dạng hình vuông * ZGNR đục lỗ dạng hình tam giác + Phổ truyền electron Nhận thấy vai trò quan trọng cạnh Armchair lỗ bên trong, mô hình đục lỗ hình tam giác với cạnh Armchair đưa tính toán So 55 sánh kết tính toán ZGNRs đục lỗ dạng hình vuông đục lỗ dạng hình tam giác, nhận thấy rằng, mức lượng giảm gần mức (hình 3.18) giảm hẳn mức (hình 3.19) quanh mức Fermi Như vậy, hiệu mở khe lượng lỗ tam giác lớn lỗ hình vuông Nguyên nhân gây khác biệt cho gây cạnh hệ ZGNRs Rõ ràng, thấy, trường hợp ZGNRs bị đục lỗ dạng tam giác, có ba cạnh bên dạng Armchair, trường hợp bị đục lỗ dạng hình vuông có 2/4 cạnh có hình dạng Armchair Hình 3.19: Phổ truyền electron hệ – ZGNRs bị đục lỗ dạng hình tam giác Các kết nghiên cứu khẳng định thêm ảnh hưởng mạnh mẽ cạnh dạng Armchair lên hình thành khe lượng Graphene + Ảnh hưởng biến dạng học Bên cạnh đó, tiến hành khảo sát ảnh hưởng biến dạng học lên việc hình thành khe lượng – ZGNRs trường hợp bị đục lỗ hình tam giác Kết thu hình 3.20 56 Hình 3.20: Sự ảnh hưởng biến dạng học lên tính chất truyền điện tử ZGNRs bị đục lỗ dạng hình tam giác Khác với hệ AGNRs Graphene có cấu trúc dạng góc 90 độ, việc hình thành khe lượng hệ ZGNRs bị đục lỗ không bị ảnh hưởng nhiều tiến hành nén giãn dọc theo trục 3.4.2 AGRNs có đục lỗ Trong nghiên cứu trước nhóm [37,38], phổ truyền electron dải Armchair Graphene (AGNRs) có đục lỗ được tính toán Chúng xin đưa lại kết để so sánh biện luận kết với trường hợp ZGNRs có đục lỗ tính toán mục (a) (b) (c) Hình 3.21: Mô kênh dẫn AGNRs có đục lỗ với kích thước tăng dần: (a) dạng lỗ tròn, (b) dạng lỗ vuông, (c) dạng lỗ tam giác 57 Hình 3.22 đưa kết tính toán phổ truyền electron hệ AGNRs có đục lỗ tương ứng với mô hình hình 3.21 (a) (b) (c) Hình 3.22: Phổ truyền electron kênh dẫn AGNRs có đục lỗ Đường màu đỏ phổ AGNRs nguyên thủy chưa bị đục lỗ, đường lại phổ với kích thước tăng dần tương ứng với màu mô hình 3.21.: (a) dạng lỗ tròn, (b) dạng lỗ vuông, (c) dạng lỗ tam giác Chúng ta thấy AGNRs có đục lỗ, kích thước lỗ nhỏ hiệu mở khe lượng lỗ tam giác (với cạnh Zigzag) tốt nhất, lỗ dạng hình vuông (với 2/4 cạnh Zigzag), kết tương tự với trường hợp ZGNRs Ảnh hưởng kích thước lỗ lên việc hình thành khe lượng tính toán, kết kích thước lỗ đục tăng, dạng lỗ đục cho hiệu mở khe lượng tăng lên 58 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu tính chất điện tử khe lượng cấu trúc Graphene lai Armchair – Zigzag bao gồm Graphene dạng dải, Graphene có cấu trúc dạng gấp khúc 90 độ Graphene có cấu trúc đục lỗ sử dụng kết hợp phương pháp phiếm hàm mật độ hàm Green không cân Mật độ trạng thái, cấu trúc vùng lượng phổ truyền electron tính toán phân tích Kết cấu trúc lai Armchair – Zigzag có vai trò quan trọng việc hình thành khe lượng kênh dẫn Graphene Với cấu trúc dạng gấp khúc 90 độ, kênh dẫn Graphene có xu hướng mở khe lượng hình thành cấu trúc lai Armchair – Zigzag dạng gấp khúc 90 độ, cấu trúc dạng chữ U cấu trúc lý tưởng cho việc mở khe lượng Các cấu trúc có nhiều góc gấp khúc 90 độ (6 góc hay góc) cho hiệu mở khe lượng tăng không đáng kể Với cấu trúc dải Graphene có cấu trúc đục lỗ, kết tính toán việc thiết kết lỗ đục Graphene có ảnh hưởng lớn đến tính chất điện tử khe lượng kênh dẫn Graphene, tính chất phụ thuộc vào hình dạng kích thước lỗ Cụ thể, với kênh dẫn có cạnh Zigzag lỗ đục dạng tam giác có cạnh Armchair ngược lại kênh dẫn có cạnh Armchair với lỗ đục tam giác có cạnh Zigzag cho hiệu mở khe lượng tốt Khi kích thước lỗ đục tăng lên, dạng lỗ đục cho hiệu mở khe lượng tăng lên Sự ảnh hưởng biến dạng học cấu trúc lai Armchair – Zigzag lên khe lượng chúng xem xét Cụ thể, với cấu trúc AGNRs cấu trúc Graphene dạng gấp khúc 90 độ, biến dạng học ảnh hưởng mạnh đến hình thành khe lượng theo xu hướng mở rộng khe lượng có nén thu hẹp khe lượng có giãn học dọc theo trục dẫn Ngược lại, với 59 cấu trúc dải Graphene có đục lỗ, biến dạng học ảnh hưởng không nhiều lên việc hình thành khe lượng chúng Các kết nghiên cứu luận văn gợi ý việc thiết kế hệ Graphene dựa cấu trúc lai Armchair – Zigzag sử dụng để điểu khiển khe lượng Graphene Các nghiên cứu tính toán luận văn sử dụng để định hướng thực nghiệm chế tạo linh kiện điện tử dùng kênh dẫn Graphene Khe lượng kênh dẫn điều khiển dựa việc thiết kế cấu trúc kênh dẫn dạng lai Armchair – Zigzag phù hợp 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu Tiếng Việt [1] Huỳnh Trần Mỹ Hòa, 2010, “Chế tạo khảo sát tính chất đặc trưng Graphene”, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học KHTN TP Hồ Chí Minh [2] Cấn Thị Thu Thủy, 2015, “Hệ exciton dải băng Graphene”, Luận văn Thạc sỹ khoa học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG Hà Nội [3] http://www.ims.vast.ac.vn/…/Phan-vien-Vat-lieu-va-linh-kien [4] http://www.itims.edu.vn/ [5] http://www.phys.hcmus.edu.vn/vlcr/ B Tài liệu Tiếng Anh [6] Alexander A Balandin, Suchismita Ghosh, Wenzhong Bao, Irene Calizo, Desalegne Teweldebrhan, Feng Miao, and Chun Ning Lau, 2008, “Superior Thermal Conductivity of Single-Layer Graphene”, Nano Letters Vol 8, No 3, 902 – 907 [7] Bolotin, K I., et al., 2008, Solid State Commun 146, 351 [8 ] Castro, E V., et al., 2010a, Phys Rev Lett 105, 266601 [9 ] Castro, E V et al., 2007, Phys Rev Lett 99, 216802 [10] Castro, E V et al., 2010b, J Phys Condens Matter 22, 175503 [11 ] Castro Neto, A H et al., 2009, Rev Mod Phys 81, 109 [12] C Berger, Z Song, X Li, X Wu, N Brown, C Naud, D Mayou, T Ji, J Hass, A N Marchenkov, E H Conrad, P N First, W A de Heer, 2006, 61 “Electronic Confinement and Coherence in Patterned Epitaxial Graphene”, Science 312, 1191-1196 [13] Dean, C R., et al., 2010, Nature Nanotech 5, 722 [14] Du, X., et al., 2008, Nature Nanotech 3, 491 [15] Fangping OuYang, Jin Xiao, Rui Guo, Hua Zhang and Hui Xu, 2009, “Transport properties of T-shaped and crossed junctions based on Graphene nanoribbons”, Nanotechnology, Volume 20, No [16] Francois Perreault, Andreia Fonseca de Faria and Menachem Elimelech, 2015, “Environmental applications of Graphene-based nanomaterials”, Chem Soc Rev 44, 5861-5896 [17] F Schedin, A K Geim, S V Morozov, E W Hill, P Blake, M I Katsnelson, and K S Novoselov, 2007, “Detection of individual gas molecules adsorbed on Graphene”, Nature Materials 6, 652-655 [18] G Andre, K S Novoselov, 2004, “Electric field effect in atomically thin carbon films” Science 306, 666 [19] https://en.wikipedia.org/wiki/Silicon [20] Huaixiu Zheng, Zhengfei Wang, Tao Luo, Qinwei Shi, Jie Chen, 2006, “Analytical Study of Electronic Structure in Armchair Graphene Nanoribbons”, arXiv:cond-mat/0612378v2 [21] Junbo Wu, Mukul Agrawal, Hector A Becerril, Zhenan Bao, Zunfeng Liu, Yongsheng Chen, and Peter Peumans, 2010, “Organic Light-Emitting Diodes on Solution-Processed Graphene Transparent Electrodes”, American Chemical Society Vol.4 No.1 43 – 48 [22] Jung J, DaSilva AM, MacDonald AH, Adam S, 2015, “Origin of band gaps in Graphene on hexagonal boron nitride”, Nature Communications 6, 6308 62 [23] J Chang, G Zhou, E R Christensen, R Heideman, and J Chen, 2014, “Graphene-based for detection of heavy metals in water: a review”, Anal Bioanal Chem 406, 3957–3975 [24] J G Xu, L Wang, M Q Weng, 2013, “Quasi-bound states and Fano effect in T-shaped Graphene nanoribbons”, https://arxiv.org/abs/1309.1042 [25] K Nakada, M Fujita, G Dresselhaus, M S Dresselhaus, 1996, Phys Rev B 54, 17954 [26] K S Novoselov, A K Geim, S V Morozov, D Jiang, Y Zhang, S V Dubonos, I V Grigorieva, and A A Firsov, 2004, “Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films”, Science 306, 666-669 [27] K Wakabayashi, M Fujita, H Ajiki, M Sigrist, 1999, Phys Rev B 59, 8271 [28] L Brey and H A Fertig, 2006, Phys Rev B 73, 235411 [29] Melinda Y Han, Barbaros Ozyilmaz, Yuanbo Zhang, and Philip Kim, 2007, “Energy Band-Gap Engineering of Graphene Nanoribbons”, Phys Rev Lett 98, 206805 [30] Mingmei Yang, Ruiqi Zhao, Jinying Wang, Liming Zhang, Qin Xie, 2013, “Bandgap opening in Janus-type mosaic Graphene”, Journal of Applied Physics 113, 084313 [31] Moktadir, Z., Boden, S A., Ghias, A., Rutt, H and Mizuta, 2011, “U-shaped bilayer Graphene channel transistor with very high Ion/Ioff ratio”, Electron Lett 47,199 [32] M Ezawa, 2006, Phys Rev B 73, 045432 [33] M Fujita, K Wakabayashi, K Nakada, K Kusakabe, 1996, J Phys Soc Jpn 65, 1920 63 [34] M Manoharan, H Mizuta, 2013, “Point defect-induced transport bandgap widening in the downscaled armchair Graphene nanoribbon device”, Carbon 64, 416–423 [35] Narjes Gorjizadeh, Amir A Farajian and Yoshiyuki Kawazoe, 2008, “The effects of defects on the conductance of Graphene nanoribbons”, Nanotechnology, Vol 20, No [36] Nguyen Tien Cuong, Hiroshi Mizuta, Bach Thanh Cong, Nobuo Otsuka, and Dam Hieu Chi, 2012, “Ab-initio Calculations of Electronic Properties and Quantum Transport in U-shaped Graphene Nanoribbons”, Int J Comp Mat Sci Eng 01, 1250030 [37] Nguyen Tien Cuong, Le The Anh, M Manoharan, Zakaria Moktadir, Dam Hieu Chi, Nobuo Otsuka and Hiroshi Mizuta, “First-principle Study on Controlling Energy Gap of Graphene using Hybrid Armchair-Zigzag Nanoribbon Structures”, The 60th JSAP Spring meeting, Mar 27-30, 2013, Kanagawa, Japan, [Oral presentation] [38] Nguyen Tien Cuong, Keiichi Kitagawa, M Manoharan, Zakaria Moktadir, Faezeh Arab Hassani and Hiroshi Mizuta, “Numerical Study on Electronic and Phononic Properties of Patterned Nano Pores Structured Graphene”, Conference on Computational Physics (CCP 2012), Oct 14-18, 2012, Kobe, Japan [Oral presentation] [39] Nima Kalhor, Stuart A Boden, and Hiroshi Mizuta, 2014, “Sub-10 nm patterning by focused He-ion beam milling for fabrication of downscaled Graphene nano devices”, Microelectronic Engineering 114, 70-77 [40 ] Novoselov, K S., et al., 2005a, Proc Natl Acad Sci U.S.A 102, 10 451 [41] Peter Blake, Paul D Brimicombe, Rahul R Nair, Tim J Booth, Da Jiang, Fred Schedin, Leonid A Ponomarenko, Sergey V Morozov, Helen F Gleeson, Ernie W 64 Hill, Andre K Geim, and Kostya S Novoselov, 2008, “Graphene-Based Liquid Crystal Device”, Nano Letters Vol.8, No.6, 1704 – 1708 [42] Ponomarenko, L A., et al., 2008, Science 320, 356 [43] Scientifi Background on the Nobel Prize in Physics 2010 [44] Sheng-Ying Yue, Qing-Bo Yan, Zhen-Gang Zhu, Hui-Juan Cui, Qing-Rong Zheng, Gang Su, 2014, “First-principles study on electronic and magnetic properties of twisted Graphene nanoribbon and Möbius strips”, Carbon 71, 150–158 [45] Shun Mao, Ganhua Lu and Junhong Chen, 2014, “Nanocarbon-based gas cảm biếns: progress and challenges”, J Mater Chem A 2, 5573-5579 [46 ] Son, Y W., Cohen, M L and Louie, S G., 2006, “Energy gaps in Graphene nanoribbons”, Phys Rev Lett 97, 216803 [47] Sungjin Park and Rodney S Ruoff, 2009, “Chemical methods for the production of graphemes”, Nature Nanotechnology 4, 217 – 224 [48 ] S.M.M Dubois, Z Zanolli, X Declerck, and J.-C Charlier, 2009, “Electronic properties and quantum transport in Graphene-based Nanostructures”, The European Physical Journal B, Vol.72, No.1, 1-24 [49] Tian Gan, Sheng Shui Hu, 2011, “Electromical sensors based on Graphene materials”, State Key laboratory of Transducer Techology chinese Academy of Sciences, Beijing 10080, China [50] Wee Shing Koh , Choon How Gan , Wee Kee Phua , Yuriy A Akimov , Ping Bai, 2014, “The Potential of Graphene as an ITO Replacement in Organic Solar Cells: An Optical Perspective”, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Volum 20 65 [51 ] Xia, F., Farmer, D B., Lin, Y and Avouris, P., 2010, “Graphene field-effect transistors with high on/off current ratio and large transport band gap at room temperature”, Nano Lett 10, 715–718 [52] Xuan Wang, Linjie Zhi, and Klaus Mullen, 2008, “Transparent, Conductive Graphene Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells”, Nano Letters, Vol.8, No.1, 323 – 327 [53 ] Yang Lu, Jing Guo, 2010, “Band gap of strained Graphene nanoribbons”, Nano Reseach 3, 189-199 [54] Yuan Ping Chen1, a), Yue E Xie1, and Xiao Hong Yan, 2008, “Electron transport of L-shaped Graphene nanoribbons”, Journal of Applied Physics 103, 063711 [55] Y Miyamoto, K Nakada, M Fujita, 1999, Phys Rev B 59, 9858 [56 ] Y.W Son, M L Cohen and S G Lioue, 2006, Nature (London) 444, 347 [57] Z F Wang, Q W Shia, Qunxiang Li, Xiaoping Wang, and J G Hou, 2007, “Z-shaped Graphene nanoribbon quantum dot device”, Appl Phys Lett 91, 053109 [58] https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/jcuevas/Talks/JC-Cuevas-DFT.pdf 66 ... gợi ý cấu trúc lai Armchair – Zigzag dùng để mở khe lượng kênh dẫn Graphene Do đó, đề tài Nghiên cứu điều khiển khe lượng Graphene sử dụng cấu trúc lai Armchair- Zigzag chọn để nghiên cứu luận... đây, cấu trúc lai Armchair – Zigzag khác nghiên cứu, bao gồm: Graphene dạng chữ L, dạng chữ Z dạng chữ T [24,15,54,57] Tất nghiên cứu rằng, cấu trúc lai Armchair – Zigzag ảnh hưởng đến cấu trúc. .. văn: Nghiên cứu điểu khiển khe lượng kênh dẫn dải Graphene dạng Armchair, Graphene dạng Zigzag, Graphene dạng lai hóa Armchair – Zigzag Graphene dạng góc vuông, dải Graphene có đục lỗ, dạng dải Graphene