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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 3/2021

03.01.2021 | Original Research Article

First-Principles Investigation of Pd-Doped Armchair Graphene Nanoribbons as a Potential Rectifier

verfasst von: Saurabh Kharwar, Sangeeta Singh, Neeraj K. Jaiswal

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 3/2021

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Abstract

A first-principles investigation is carried out on palladium (Pd)-doped armchair graphene nanoribbons (AGNRs) to investigate their structural, electronic and transport properties. The structural analysis of the considered Pd-doped nanoribbons reveals that single Pd doping at the edges of AGNRs results in the most stable configuration. The present findings reveal that the electronic transport properties are strongly dependent on the number of dopant atoms and their positions. Furthermore, it is noted that the proposed two-probe devices exhibit peculiar nonlinear IV characteristics indicating potential for rectification behavior. Excellent high rectification ratio (RR) and reverse rectification ratio (RRR) are on the order of \(1.8\times 10^{5}\) and \(9.7\times 10^{4}\), respectively, are found for center-Pd-doped 7-AGNRs. The interesting rectifying IV behavior can be explained by the localization/delocalization effect of frontier orbitals along with the variation of the transmission spectra with the applied bias voltage. These findings indicate that Pd-doped armchair GNRs are a potential candidate for use in next-generation ultralow-power nanoscale switching devices.

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Metadaten
Titel
First-Principles Investigation of Pd-Doped Armchair Graphene Nanoribbons as a Potential Rectifier
verfasst von
Saurabh Kharwar
Sangeeta Singh
Neeraj K. Jaiswal
Publikationsdatum
03.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-020-08637-2

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