Boron nitride-graphene nanocapacitor and the origins of anomalous size-dependent increase of capacitance

Nano Letters

Volumn 14, Issue 4, 2014, Pages 1739-1744

  Shi, Gang ^a   Hanlumyuang, Yuranan ^b   Liu, Zheng ^c,d   Gong, Yongji ^e   Gao, Weilu ^a   Li, Bo ^a   Kono, Junichiro ^a,e   Lou, Jun ^a   Vajtai, Robert ^a   Sharma, Pradeep ^e,f   Ajayan, Pulickel M ^a  

^a Rice University   (United States)

^b KASETSART UNIVERSITY   (Thailand)

^c NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^d RESEARCH TECHNO PLAZA   (Singapore)

^e RICE UNIVERSITY   (United States)

^f UNIVERSITY OF HOUSTON   (United States)

Author keywords

graphene; h BN graphene stacking heterostructure; Hexagon boron nitride; nanocapacitor; quantum capacitance

Indexed keywords

BORON NITRIDE; CALCULATIONS; DIELECTRIC MATERIALS; DISSOCIATION; ELECTROSTATICS; GRAPHENE; GRAPHITE ELECTRODES;

FIRST-PRINCIPLES STUDY; GRAPHENE ELECTRODES; H-BN/GRAPHENE STACKING HETEROSTRUCTURE; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); MATERIALS SYSTEMS; NANOCAPACITORS; QUANTUM CAPACITANCE; QUANTUM-MECHANICAL CALCULATION;

CAPACITANCE;

EID: 84897981115     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl4037824     Document Type: Article

References (28)

1. Kopp, T.; Mannhart, J. J. Appl. Phys. 2009, 106 (6) 064504
2. Li, L.; Richter, C.; Paetel, S.; Kopp, T.; Mannhart, J.; Ashoori, R. C. Science 2011, 332 (6031) 825-828
3. Stengel, M.; Spaldin, N. A. Nature 2006, 443 (7112) 679-682
4. Saad, M. M.; Baxter, P.; Bowman, R. M.; Gregg, J. M.; Morrison, F. D.; Scott, J. F. J. Phys.: Condens. Matter. 2004, 16, L451
5. Luryi, S. Appl. Phys. Lett. 1988, 52 (6) 501-503
6. Meevasana, W.; King, P. D. C.; He, R. H.; Mo, S. K.; Hashimoto, M.; Tamai, A.; Songsiriritthigul, P.; Baumberger, F.; Shen, Z. X. Nat. Mater. 2011, 10 (2) 114-118
7. Xia, J. L.; Chen, F.; Li, J. H.; Tao, N. J. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (8) 505-509
8. Liu, Z.; Zhan, Y. J.; Shi, G.; Moldovan, S.; Gharbi, M.; Song, L.; Ma, L. L.; Gao, W.; Huang, J. Q.; Vajtai, R.; Banhart, F.; Sharma, P.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nat. Commun. 2012, 3, 879
9. Droscher, S.; Roulleau, P.; Molitor, F.; Studerus, P.; Stampfer, C.; Ensslin, K.; Ihn, T. Phys. Scr. 2012, T146
10. Droscher, S.; Roulleau, P.; Molitor, F.; Studerus, P.; Stampfer, C.; Ensslin, K.; Ihn, T. Appl. Phys. Lett. 2010, 96 (15) 151105
11. Xue, J. M.; Sanchez-Yamagishi, J.; Bulmash, D.; Jacquod, P.; Deshpande, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P.; Leroy, B. J. Nat. Mater. 2011, 10 (4) 282-285
12. Lee, K. H.; Shin, H. J.; Lee, J.; Lee, I. Y.; Kim, G. H.; Choi, J. Y.; Kim, S. W. Nano Lett. 2012, 12 (2) 714-718
13. Dean, C. R.; Young, A. F.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. L.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (10) 722-726
14. Liu, Z.; Ma, L. L.; Shi, G.; Zhou, W.; Gong, Y. J.; Lei, S. D.; Yang, X. B.; Zhang, J. N.; Yu, J. J.; Hackenberg, K. P.; Babakhani, A.; Idrobo, J. C.; Vajtai, R.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (2) 119-124
15. Liu, Z.; Song, L.; Zhao, S. Z.; Huang, J. Q.; Ma, L. L.; Zhang, J. N.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2011, 11 (5) 2032-2037
16. Li, X. S.; Cai, W. W.; An, J. H.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D. X.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science 2009, 324 (5932) 1312-1314
17. Bukowska, H.; Meinerzhagen, F.; Akcoltekin, S.; Ochedowski, O.; Neubert, M.; Buck, V.; Schleberger, M. New J. Phys. 2011, 13.
18. Li, X. S.; Magnuson, C. W.; Venugopal, A.; An, J. H.; Suk, J. W.; Han, B. Y.; Borysiak, M.; Cai, W. W.; Velamakanni, A.; Zhu, Y. W.; Fu, L. F.; Vogel, E. M.; Voelkl, E.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2010, 10 (11) 4328-4334
19. Lee, C.; Li, Q. Y.; Kalb, W.; Liu, X. Z.; Berger, H.; Carpick, R. W.; Hone, J. Science 2010, 328 (5974) 76-80
20. Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kanda, H. Nat. Mater. 2004, 3 (6) 404-409
21. Ozcelik, V. O.; Ciraci, S. J. Phys. Chem. C 2013, 117 (29) 15327-15334
22. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 24640
23. Fernandez, E. M.; Soler, J. M.; Garzón, I. L.; Balbás, L. C. Phys. Rev. B 2004, 70 (16) 165403-165414
24. Gao, M.; Lyalin, A.; Taketsugu, T. J. of Phys. Chem. 2012, 116, 9054
25. Paszkowicz, W.; Pelka, J. B.; Knapp, M.; Szyszko, T.; Podsiadlo, S. Appl. Phys. A 2002, 75 (3) 431-435
26. Hamada, I.; Otani, M. Phys. Rev. B 2010, 82, 153412
27. Brandbyge, M.; Mozos, J. L.; Ordejon, P.; Taylor, J.; Stokbro, K. Phys. Rev. B 2002, 65, 16
28. Balderchi, A.; Baroni, S.; Resta, R. Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 173