طراحی فیلتر جهت و انرژی الکترونی با استفاده از صفحات گرافینی

دراین مقاله به محاسبه ضریب عبور شبه ذرات از یک سد پتانسیل بر روی گرافین خالص پرداخته ایم. با در نظر گرفتن رفتار خطی ساختار نواری گرافین در نزدیکی نقاط دیراک، با حل معادله دیراک ضریب عبور به زاویه تابش و ویژگیهای سد پتانسیل بستگی خواهد داشت. عبور کامل در تابش عمودی رخ می دهد (پدیده کلاین) که می تواند گرافین را به عنوان یک فیلتر جهتی الکترون معرفی نماید. شرایط ایجاد یک ناحیه ممنوعه که در آن احتمال عبور به ناگاه صفر می شود بر حسب متغیرهای سیستم مورد بررسی قرار گرفت. هر گاه سیستم در شرایط ممنوعه واقع شود می تواند در حذف هر چه بیشتر الکترونهای زاویه دار (غیرعمود) موثر باشد. علاوه بر آن می توان ممنوعیتی برای عبور الکترونها در یک ناحیه انرژی قرار داد. با اعمال پتانسیل گیت، حتی می توان از این ناحیه ممنوعه در کنترل جریان عبوری از گرافین نیز استفاده کرد.