Nowadays electronic devices such as p-n diodes, field-effect transistors, logic gates, mixers, ring oscillators, and memories have been designed based on single, bi and/or multi-layer graphene. However, a lot of effort must be developed to integrate mathematical models into new simulators for electronic devices based on nanomaterials such as those based on carbon nanotubes, fullerenes, and graphene. Main contributions with respect to modeling and simulation of electronic devices based on graphene and developed in the ultimate years are analyzed here. In addition, future perspectives related with mathematical modeling of electronic devices based on graphene are discussed

چکیده

امروزه دستگاه های الکترونیکی مانند دیودهای p-n، ترانزیستور اثر میدانی، گیت های منطقی، میکسرها، نوسانگرهای حلقوی و حافظه ها بر پایه گرافین تک لایه، دولایه و یا سه لایه طراحی شده اند. با این حال، کار زیادی باید جهت گنجاندن مدل های ریاضی در شبیه سازهای جدید برای دستگاه های الکترونیکی برپایه نانومواد مانند دستگاه های برپایه نانوتیوب های کربنی، فولرن ها و گرافین صورت گیرد. مشارک ‌های اصلی درمورد مدلسازی و شبیه سازی دستگاه های الکترونیکی پایه گرافینی و دستگاه های ساخته شده در سال های پایانی در اینجا تجزیه و تحلیل می شوند. افزون بر این، چشم اندازهای آینده مربوط به مدلسازی ریاضی دستگاه های الکترونیکی پایه گرافینی نیز بحث می شود.

1-مقدمه

گرافین را می توان در ابتدای قرن 21 از زمانی که نوسولوف و گیم موفقیت ورق های گرافینی در سال 2004 (1) را اعلام کردند، مهم ترین ماده در نظر گرفت. این یک ماده آلوتروپ بلورین دوبعدی کربن است که قوی، سبک و تقریباً شفاف است و هم چنین از رسانایی حرارتی و الکتریکی عالی برخوردارست. مشخصات الکتریکی آن ترکیبی از رفتار نیمه هادی (چگالی صفر لایه ها) و رفتار فلزی (نبود شکاف باند) است (2). علاوه بر این، جریان الکترونیکی آن منظم بوده و تعاملی بین حامل های الکتریکی وجود ندارد. این مشخصات را می توان به وسیله میدان های الکتریکی و مغناطیسی، افزایش لایه ها، تغییر هندسه و تغییرات شیمیایی تعدیل کرد...