Transport Properties in Bilayer Graphene. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MS Thesis) Hasan's_Thesis.pdf - Accepted Version Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

تعتبر مادة الجرافين من أهم المواد المكتشفة حديثا، حيث يمكن أن تستبدل مادة السيليكون بها في المستقبل لاستخدامها في التطبيقات الإلكترونية. يعتبر الجرافين ثنائي الطبقة الأكثر ملائمة لهذا الغرض حيث يمكن تكوين فجوة في طيف الطاقه باستخدام مجال كهربائي. ثنائيات النفق الرنانه هي احدى القطع الالكترونية المستخدمة في العديد من التطبيقات التكنولوجية والتي يمكن ان تحاكى نظريا بحاجزي جهد كهربائين. قمنا في هذا البحث بدراسة المواصلة الكهربائية واحتمالية نفاذ وانعكاس الإلكترونات خلال حاجزين من الجهود الكهربائية المتماثلة وغير المتماثلة للجرافين ثنائي الطبقة. هناك احتمالية واحدة لنفاذ الالكترونات عند الطاقات المنخفضة (E<γ_1) والتي تمتلك رنين حتى عندما تكون طاقة الجسيم الساقط اقل من ارتفاع حاجز الجهد . اما بالنسبة للطاقات العالية (E>γ_1) يوجد نمطين لإنتشار الموجات وبالتالي هناك اربعة احتمالات مختلفة لنفاذ الإلكترونات خلال الحاجز الكهربائي. قمنا بحساب هذه الاحتمالات الأربعة لنفاذ الإلكترونات واحتمالات الإنعكاس المصاحبة لها، ومن ثم استخدمت هذه الإحتماليات في حساب المواصلة الكهربائية كدالة في طاقة الإلكترونات الساقطة مع توضيح مساهمة كل احتمالية على حدة . كما قمنا بدراسة تأثير أبعاد حاجزي الجهد الكهربائي على هذه المواصلة.

English Abstract

Graphene is considered as a new promising material for IT-applications and most importantly it might replace silicon in the future. Bilayer graphene is the most important candidate for latter purpose since one can create a gap by applying an external electric field and even tune it. Resonant tunneling diode is one of the electronic devices used in IT-application which can be modelled by a double barrier structure. In this work, we calculate the conductance, transmission and reflection probabilities of electrons across asymmetric and symmetric double barrier in graphene bilayer taking into account the full four band energy spectrum. For energies less than γ_1, the interlayer coupling, we have one channel for transmission which exhibits resonances, even for incident particles with energies less than the strength of barriers, depending on the double barrier geometry. In contrast, for higher energies, we obtained two propagating modes resulting from four possible ways for transmission. We computed the associated transmission probabilities and their contribution to the conductance and studied the effect of the double barrier geometry.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Physics
Department:	College of Engineering and Physics > Physics
Committee Advisor:	Bahlouli, Hocine
Committee Members:	Jellal, Ahmed and Nasser, Ibraheem
Depositing User:	ABDULLAH H MOHAMMED (g201002200)
Date Deposited:	02 Jun 2014 06:41
Last Modified:	01 Nov 2019 15:42
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139224