Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi
By analyzing the Boltzmann kinetic equation for mesosystems, it is shown that the quantum capacitance and the kinetic inductance, which are analogs of the electrostatic capacitance and the magnetic inductance, respectively, have to be taken into consideration while studying the dynamic conductivity...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019249 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019249 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20192492019-04-11T08:03:13Z Frequency Limits for Conducting Graphene Channel Caused by Quantum Capacitance and Kinetic Inductance Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi Strikha, M. V. графеновий провiдний канал кiнетичне рiвняння Больцмана квантова ємнiсть кiнетична iндуктивнiсть graphene conducting channel Boltzmann kinetic equation quantum capacitance kinetic inductance - By analyzing the Boltzmann kinetic equation for mesosystems, it is shown that the quantum capacitance and the kinetic inductance, which are analogs of the electrostatic capacitance and the magnetic inductance, respectively, have to be taken into consideration while studying the dynamic conductivity of a graphene channel, despite their different physical nature. The account of the quantum conductance and the kinetic inductivity leads to the appearance of a maximum of the impedance. In the case where the graphene channel is an ideal Landauer resistor crossed by an electron without scattering, this maximum corresponds to the THz range (therefore, the effect does not worsen the frequency characteristics of graphene FETs operating in the GHz range). However, for massive graphene channels fabricated with the use of the CVD method, where the electron transport has the diffusive nature, this maximum corresponds to the kHz or MHz range depending on the carrier mobility and the channel length. На основi аналiзу кiнетичного рiвняння Больцмана для мезосистем показано, що при розглядi динамiчної провiдностi графенового каналу слiд додатково враховувати квантову ємнiсть i кiнетичну iндуктивнiсть, якi є аналогами електростатичної ємностi i магнiтної iндуктивностi, але мають iншу фiзичну природу. Врахування наявностi квантової ємностi й кiнетичної iндуктивностi призводить до появи максимуму iмпедансу. У випадку, коли графеновий канал є iдеальним резистором Ландауера, який електрон проходить без розсiяння, цей максимум вiдповiдає терагерцовому дiапазоновi (i отже, ефект не погiршує частотних характеристик польових графенових транзисторiв, якi працюють у гiгагерцовому дiапазонi). Однак для масивних графенових каналiв, вирощених методом осаджування з парової фази, де транспорт електронiв має дифузiйну природу, максимум вiдповiдає кiлогерцовому або мегагерцовому дiапазоновi (залежно вiд рухливостi носiїв i довжини каналу). Publishing house "Academperiodika" 2019-01-19 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019249 10.15407/ujpe60.04.0351 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 60 No. 4 (2015); 351 Український фізичний журнал; Том 60 № 4 (2015); 351 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe60.04 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019249/1241 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019249/1242 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
графеновий провiдний канал кiнетичне рiвняння Больцмана квантова ємнiсть кiнетична iндуктивнiсть graphene conducting channel Boltzmann kinetic equation quantum capacitance kinetic inductance - |
| spellingShingle |
графеновий провiдний канал кiнетичне рiвняння Больцмана квантова ємнiсть кiнетична iндуктивнiсть graphene conducting channel Boltzmann kinetic equation quantum capacitance kinetic inductance - Strikha, M. V. Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| topic_facet |
графеновий провiдний канал кiнетичне рiвняння Больцмана квантова ємнiсть кiнетична iндуктивнiсть graphene conducting channel Boltzmann kinetic equation quantum capacitance kinetic inductance - |
| format |
Article |
| author |
Strikha, M. V. |
| author_facet |
Strikha, M. V. |
| author_sort |
Strikha, M. V. |
| title |
Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_short |
Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_full |
Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_fullStr |
Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_full_unstemmed |
Частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_sort |
частотнi межi для графенового провiдного каналу, зумовленi наявнiстю квантової ємностi та кiнетичної iндуктивностi |
| title_alt |
Frequency Limits for Conducting Graphene Channel Caused by Quantum Capacitance and Kinetic Inductance |
| description |
By analyzing the Boltzmann kinetic equation for mesosystems, it is shown that the quantum capacitance and the kinetic inductance, which are analogs of the electrostatic capacitance and the magnetic inductance, respectively, have to be taken into consideration while studying the dynamic conductivity of a graphene channel, despite their different physical nature. The account of the quantum conductance and the kinetic inductivity leads to the appearance of a maximum of the impedance. In the case where the graphene channel is an ideal Landauer resistor crossed by an electron without scattering, this maximum corresponds to the THz range (therefore, the effect does not worsen the frequency characteristics of graphene FETs operating in the GHz range). However, for massive graphene channels fabricated with the use of the CVD method, where the electron transport has the diffusive nature, this maximum corresponds to the kHz or MHz range depending on the carrier mobility and the channel length. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019249 |
| work_keys_str_mv |
AT strikhamv frequencylimitsforconductinggraphenechannelcausedbyquantumcapacitanceandkineticinductance AT strikhamv častotnimežidlâgrafenovogoprovidnogokanaluzumovleninaâvnistûkvantovoíêmnostitakinetičnoíinduktivnosti |
| first_indexed |
2023-03-24T08:57:42Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:57:42Z |
| _version_ |
1795757675874615296 |