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Tipo: TCC
Título: Resonant tunneling current in 2D Black Phosphorus heterostructures
Título em inglês: Resonant tunneling current in 2D Black Phosphorus heterostructures
Autor(es): Lima, Igor Leite Correia
Orientador: Junior, Demercil de Souza Oliveira
Coorientador: Chaves, Andrey
Palavras-chave: Tunelamento quântico ressonante;Fósforo Negro;Fotodetector;Física do Estado Sólido;Matriz de Transferência
Data do documento: 2022
Citação: LIMA, Igor Leite Correia. Resonant tunneling current in 2D Black Phosphorus heterostructures. 2022. 49 f. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumo: O objetivo do presente trabalho é calcular a fotocorrente de tunelamento quântico ressonante para uma heteroestrutura de fósforo negro de poucas camadas. Apresentarei primeiro um rápido histórico do campo da física do estado sólido e também mostrarei o base teórica necessário para a solução. Qualquer informação adicional, como a demonstração de um teorema não trivial, será apresentada na seção de apêndices. Em seguida, apresentarei um método para a solução do problema de tunelamento quântico ressonante, conhecido como matriz de transferência. Como o sistema é conhecido por apresentar o fenômeno de tunelamento quântico ressonante, a matriz de transferência pode ser usada para encontrar o coeficiente de transmissão tanto para a heteroestrutura de fósforo negro bulk quanto para uma heteroestrutura de fosforeno. Além disso, estudarei como as características eletrônicas do foforeno, como band gap ajustável e anisotropia, podem ser usados para modelar o coeficiente de transmissão. Finalmente, calcularei a corrente em um sistema de fósforo negro 2D baseado em um potencial de dupla barreira baseado em empilhamento de camadas.
Abstract: The purpose of the present work is to solve the problem of finding the resonant quantum tunneling photocurrent for a phosphorene heterostructure. I will first present a quick historical background of the solid-state physics field and show the theoretical framework needed for the solution. Any additional information, such as the demonstration of a nontrivial used theorem, will be presented in the appendices section. Then I will proceed to present a method for the solution of the resonant quantum tunneling problem. The method is the transfer function matrix. Since the system is known to present the phenomenon of resonant quantum tunnelling, the transfer matrix can be used to find the transmission coefficient for both the bulk black phosphorus and a phosphorene heterostructure. Furthermore, I will study how the electronic features of phosphorene, such as tunable band gap and anisotropy can be used to tune the transmission coefficient. Finally, I will calculate the current in a layer stacking based 2D black phosphorus double barrier potential.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/72322
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