Nanoscale Electronic Device Applications of Carbon Nanotubes, Graphene, Silicene and Molybdenum Disulfide
暫譯: 碳納米管、石墨烯、矽烯及二硫化鉬在納米級電子裝置中的應用

這本書涵蓋了納米電子學領域的最新進展，使用最受歡迎的低維材料，即碳納米管（CNTs）、石墨烯、矽烯和二硫化鉬（MoS2），展示了高電子遷移率、量子限制效應和低功耗如何使它們成為傳統矽基設備的必要替代品，應用範圍從邏輯閘和記憶體到感測器和能量儲存。此外，書中討論的概念對於實現尖端領域如納米光子學、納米級電路設計以及未來技術的硬體實現至關重要。

這本書：

- 介紹了碳納米管（CNTs）和二維材料（包括石墨烯、矽烯和MoS2）的結構、特性和應用主題。
- 提出了納米級材料的物理和電氣特性，以及碳納米管的現代應用，如場效應晶體管（FETs）、生物醫學應用、電池、燃料電池、太陽能電池、能量儲存、記憶體、金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）、邏輯閘、電路和隧道碳納米管FET。
- 討論了電容器和超電容器的基本概念和原理，強調了碳基材料在超電容器應用中的優勢。
- 包含了基於碳基材料的混合超電容器的最新發展，包括三維（3D）結構的使用、碳基材料與金屬氧化物和過渡金屬二硫化物（TMDs）的整合，以及靈活和可穿戴設備的詳細討論。
- 突出了石墨烯的多樣化應用，如能量儲存、超電容器、光電電子學、生物醫學工程和水處理。特別關注其抗菌活性、功能化策略以及在下一代設備中的角色。
- 包含了石墨烯場效應晶體管（GFET）及與GFET相關的不同類型的MOSFET結構，並呈現比較研究以顯示其在集成電路中的可行性。
- 突出了基於石墨烯和矽烯的納米級設備的最新發展，如生物感測和氣體感測、熱電設備和光電應用。
- 提出了自旋電子設備、光電和光子應用、感測應用（氣體、生物感測器）、鋰離子電池和MoS2-石墨烯複合材料的主題。
- 詳細討論了MoS2材料在改善鈣鈦礦、銅銦鎵硒（CIGS）、碲化鎘（CdTe）和有機太陽能電池設備性能方面的潛在應用。
- 提供了對MoS2在推進計算硬體和數據儲存技術中的潛在角色的重要見解，從而促進更高效和多功能電子系統的發展。
- 突出了MoS2複合材料、超電容器的電化學能量儲存，以及對稱、非對稱/混合超電容器設備的最新發展，並附有總結和未來展望。

本書主要為物理學、計算機科學、納米電子學、電氣工程、電子與通信工程、納米科學和納米技術領域的高年級本科生、研究生和學術研究人員撰寫。

Khurshed Ahmad Shah is currently working as a senior assistant professor, in the Department of Nanotechnology, University of Kashmir Srinagar, Jammu, and Kashmir, India. He has published 52 research papers in refereed Journals/conference proceedings and presented several papers at National and International conferences. Besides he has broad research interests in the areas of synthesis and characterization of graphitic nanomaterials and their applications by various methods and techniques, modeling and simulation of nanoscale electronic devices using computational software, compound nanostructures, sensors, biomass, energy storage, and Quantum computing.

Rakesh Vaid is presently working as a professor, in the Department of Electronics, University of Jammu, India. He has three decades of teaching and research experience and has published research papers in journals and conferences of national and international repute. His research areas include simulation, fabrication, and characterization of power metal-oxide-semiconductor field-effect transistors, super junction devices, carbon nanotubes, nano complementary metal-oxide-semiconductor devices, and gate stacks using high k dielectrics. He is a senior member of IEEE (USA), a fellow of IETE (India), a member of IEEE electron devices society (USA), a member of the electrochemical society (USA), and a life member of the semiconductor society (India).

Nandu Bhanudas Chaure is presently working as a professor, in the Department of Physics, at Savitribai Phule Pune University, Pune, India. He has worked as a post-doctoral research fellow and as a research scientist at Queen Mary University of London (UK), University of Dublin (Ireland), Sheffield Hallam University (UK), National Physical Laboratory (UK), and Hewlett Packard (UK). He has teaching and research experience of more than twenty-five years, has published more than 150 research articles in international journals, and nearly 50 articles in proceedings. His research interest includes the development of low-cost thin film solar cells, plasmonic hybrid solar cells, dye-sensitized solar cells, one-dimensional quantum dot solar cells, organic field-effect transistors, and memory devices.

Ram K. Gupta is currently working as an associate professor of Chemistry, at Pittsburg State University, USA. He worked as an assistant research professor at Missouri State University, Springfield, USA, and then as a senior research scientist at North Carolina A&T State University, Greensboro, USA. His areas of research include semiconducting materials and devices, biopolymers, flame-retardant polymers, green energy production and storage using nanostructured materials and conducting polymers, electrocatalysts, and organic-inorganic heterojunctions for sensors. He has published over 270 peer-reviewed journal articles (8300+ citations, 53 h-index, 186 i10-index).

Khurshed Ahmad Shah 目前擔任印度查謨和克什米爾省斯利那加喀什米爾大學納米技術系的高級助理教授。他在同行評審的期刊和會議論文中發表了52篇研究論文，並在國內外會議上發表了多篇論文。此外，他在合成和表徵石墨納米材料及其應用的各種方法和技術、使用計算軟體對納米尺度電子設備進行建模和模擬、複合納米結構、傳感器、生物質、能量儲存以及量子計算等領域有廣泛的研究興趣。

Rakesh Vaid 目前擔任印度查謨大學電子系的教授。他擁有三十年的教學和研究經驗，並在國內外知名的期刊和會議上發表了研究論文。他的研究領域包括功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的模擬、製造和表徵、超結裝置、碳納米管、納米互補金屬氧化物半導體裝置以及使用高介電常數材料的閘極堆疊。他是美國IEEE的高級會員、印度IETE的院士、美國IEEE電子設備學會的成員、美國電化學學會的成員，以及印度半導體學會的終身會員。

Nandu Bhanudas Chaure 目前擔任印度普納的薩維特里拜·普赫勒大學物理系的教授。他曾在倫敦女王瑪麗大學（英國）、都柏林大學（愛爾蘭）、謝菲爾德哈倫大學（英國）、國家物理實驗室（英國）和惠普（英國）擔任博士後研究員和研究科學家。他擁有超過二十五年的教學和研究經驗，已在國際期刊上發表了超過150篇研究文章，並在會議論文集中發表了近50篇文章。他的研究興趣包括低成本薄膜太陽能電池、等離子體混合太陽能電池、染料敏化太陽能電池、一維量子點太陽能電池、有機場效應晶體管和記憶裝置的開發。

Ram K. Gupta 目前擔任美國匹茲堡州立大學的化學副教授。他曾在美國密蘇里州立大學斯普林菲爾德擔任助理研究教授，然後在美國北卡羅來納農業技術州立大學格林斯伯勒擔任高級研究科學家。他的研究領域包括半導體材料和設備、生物聚合物、阻燃聚合物、使用納米結構材料和導電聚合物的綠色能源生產和儲存、電催化劑以及用於傳感器的有機-無機異質結構。他已發表超過270篇同行評審的期刊文章（引用次數超過8300次，h指數53，i10指數186）。