源漏不对称的石墨烯场效应管特性研究 被引量：1

1

作者 曾荣周 李平 +1 位作者 廖永波 张庆伟 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第2期118-121,共4页

石墨烯场效应管(GFET)在栅极和源/漏电极之间存在的不对称的未被栅极覆盖的区域,会引起栅、源和栅、漏电极之间的串联电阻不相等,这将对GFET的性能会产生影响.首次测试了源漏不对称GFET在互换源、漏电极的情况下的输出特性、转移特性和... 石墨烯场效应管(GFET)在栅极和源/漏电极之间存在的不对称的未被栅极覆盖的区域,会引起栅、源和栅、漏电极之间的串联电阻不相等,这将对GFET的性能会产生影响.首次测试了源漏不对称GFET在互换源、漏电极的情况下的输出特性、转移特性和跨导,并采用带源极负反馈电阻的共源极电路模型和石墨烯沟道总电阻计算公式,分析了源漏不对称对器件特性的影响机理.为研制GFET及其他的纳米结构材料晶体管提供了有益的参考. 展开更多

关键词 石墨烯场效应管 源漏不对称 un-gated区域 串联电阻

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液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性

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作者 杜晓薇 成霁 +2 位作者 郭慧 金庆辉 赵建龙 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期167-171,共5页

本文使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管(Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs),并测试了该器件对磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS... 本文使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管(Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs),并测试了该器件对磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)浓度和p H的响应特性.随缓冲液浓度的增大,SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移,偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系.随p H的增大,其最小电导点向右偏移,偏移量与溶液p H呈线性关系.该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用. 展开更多

关键词 化学气相沉积石墨烯 液栅型石墨烯场效应管 缓冲液浓度和pH

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非对称HALO-LDD掺杂石墨烯纳米条带场效应管的电学特性研究(英文) 被引量：2

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作者 蒋嗣韬 肖广然 王伟 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期228-236,共9页

随着器件沟道尺寸的不断缩小,短沟道效应(SCE)和漏致势垒降低效应(DIBL)对常规类MOSFET结构的石墨烯纳米条带场效应管(GNRFET)影响变大,从而引起器件性能下降。文中提出了一种新型采用非对称HALO-LDD掺杂结构的GNRFET,其能够有效抑制器... 随着器件沟道尺寸的不断缩小,短沟道效应(SCE)和漏致势垒降低效应(DIBL)对常规类MOSFET结构的石墨烯纳米条带场效应管(GNRFET)影响变大,从而引起器件性能下降。文中提出了一种新型采用非对称HALO-LDD掺杂结构的GNRFET,其能够有效抑制器件中SCE和DIBL,改善器件性能。并采用一种量子力学模型研究GNRFET的电学特性,该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解。结合器件的工作原理,研究了GNRFET的电学特性和器件结构尺寸效应,通过与采用其他掺杂结构的GNRFET的电学特性对比分析,发现这种掺杂结构的石墨烯纳米条带场效应管具有更低的泄漏电流。 展开更多

关键词 石墨烯纳米条带 场效应管 非平衡格林函数 掺杂结构 漏极电场致势垒降低效应

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石墨烯场效应管的Verilog-A建模

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作者 邓雄彰 常胜 +2 位作者 王高峰 黄启俊 王豪 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第8期493-497,533,共6页

在传统硅基器件日益趋近物理极限的背景下,石墨烯场效应管作为一种新型纳米器件受到了广泛关注。以漂移-扩散传输理论为基础,得到了石墨烯场效应管的漏电流解析表达式,并以此建立了适合电路设计的石墨烯场效应管Verilog-A模型。利用该... 在传统硅基器件日益趋近物理极限的背景下,石墨烯场效应管作为一种新型纳米器件受到了广泛关注。以漂移-扩散传输理论为基础,得到了石墨烯场效应管的漏电流解析表达式,并以此建立了适合电路设计的石墨烯场效应管Verilog-A模型。利用该模型对栅长为10μm、沟道宽度为5μm的石墨烯场效应管进行HSPICE仿真,仿真结果与实验所测数据相符。在此基础上,给出了基于石墨烯场效应管的共源放大电路、共漏放大电路和共栅放大电路三种基本电路组态的仿真结果,表明石墨烯场效应管应用于模拟及RF电路具有广阔的前景。 展开更多

关键词 石墨烯场效应管(gfet) 纳米器件 漂移-扩散理论 Verilog—A HSPICE

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平面石墨烯纳米带隧穿场效应管理论设计

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作者 赵磊 吕亚威 +3 位作者 常胜 王豪 黄启俊 何进 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期227-230 240,240,共5页

不同于传统的立体结构隧穿器件,本文给出了一种新型平面石墨烯纳米带隧穿场效应管的理论设计。基于石墨烯纳米带几何宽度调控禁带宽度的思想,构建"双十字形"石墨烯纳米带超晶格作为沟道,设计了石墨烯纳米带超晶格场效应管。... 不同于传统的立体结构隧穿器件,本文给出了一种新型平面石墨烯纳米带隧穿场效应管的理论设计。基于石墨烯纳米带几何宽度调控禁带宽度的思想,构建"双十字形"石墨烯纳米带超晶格作为沟道,设计了石墨烯纳米带超晶格场效应管。从能带结构和传输谱上给出了该器件负微分电阻特性的理论解释,并由器件的输出特性得到了验证。在此基础上对器件的隧穿工作机理做出了探讨。该场效应管在一个器件上实现了多个负微分电阻区域,可应用于多值逻辑电路设计。 展开更多

关键词 石墨烯纳米带 场效应管 隧穿 能带结构

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石墨烯及石墨烯场效应管的辐照效应研究进展

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作者 史明霞 王焕灵 +2 位作者 陈飞良 李沫 张健 《太赫兹科学与电子信息学报》 2022年第6期513-522,534,共11页

石墨烯由于高迁移率、高导热性、柔韧性好和机械强度高等优异性能使其成为构筑新型纳米电子器件的重要材料,已成为电子信息、生物医学、显示等领域的研究热点。当石墨烯材料及其电子器件放置于含有辐照因素的场景中时,会因为与高能光子... 石墨烯由于高迁移率、高导热性、柔韧性好和机械强度高等优异性能使其成为构筑新型纳米电子器件的重要材料,已成为电子信息、生物医学、显示等领域的研究热点。当石墨烯材料及其电子器件放置于含有辐照因素的场景中时,会因为与高能光子和带电粒子等相互作用而改变晶格结构或积累电荷,使石墨烯材料及电子器件的性能发生变化。本文主要综述了典型辐照因素对石墨烯及器件的主要效应及研究进展,旨在总结不同辐照在石墨烯及其电子器件中引发的物理效应,归纳其微观-宏观性质变化,为加深石墨烯材料及器件的辐照效应的理解,推动其在辐照场景中的实际应用奠定基础。 展开更多

关键词 石墨烯 场效应管 辐照效应

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异质栅氧化层石墨烯隧穿场效应管构建反相器

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作者 孙倩 《通讯世界》 2017年第9期264-265,共2页

本文研究了不同结构的石墨烯纳米条带(GNR)隧道场效应晶体管(TFET)应用于反相器的性能。主要是在HSPICE中构建逻辑电路,并且基于Verilog-A模型的查找表进行的,主要比较了高K氧化层石墨烯隧穿场效应管(HKTINV)和异质氧化层石墨烯隧穿场... 本文研究了不同结构的石墨烯纳米条带(GNR)隧道场效应晶体管(TFET)应用于反相器的性能。主要是在HSPICE中构建逻辑电路,并且基于Verilog-A模型的查找表进行的,主要比较了高K氧化层石墨烯隧穿场效应管(HKTINV)和异质氧化层石墨烯隧穿场效应管构建反相器(HTINV)的性能。 展开更多

关键词 石墨烯隧穿场效应管 异质氧化层 反相器

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石墨烯基场效应晶体管技术的发展及相关专利分析 被引量：1

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作者 朱丹丹 张燕楠 +1 位作者 王建霞 孙健 《河南科技》 2019年第36期60-64,共5页

石墨烯基场效应晶体管(GFET)技术是实现基于石墨烯的高频器件、存储器、传感器以及集成电路的基本器件结构,其在半导体电子器件领域具有广泛的应用前景。本文从专利申请的角度对GFET的发展进行了统计分析,介绍了GFET技术的国内外专利申... 石墨烯基场效应晶体管(GFET)技术是实现基于石墨烯的高频器件、存储器、传感器以及集成电路的基本器件结构,其在半导体电子器件领域具有广泛的应用前景。本文从专利申请的角度对GFET的发展进行了统计分析,介绍了GFET技术的国内外专利申请情况、主要技术分布和重要申请人分布,并对GFET的研究现状进行了梳理。 展开更多

关键词 石墨烯 gfet 专利分析

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新型自对准石墨烯场效应晶体管制备工艺

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作者 邓建国 杨勇 +5 位作者 马中发 韩东 吴勇 张鹏 张策 肖郑操 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期525-529,共5页

提出了一种新型自对准石墨烯场效应晶体管(graphere field-effect transistor,GFET)制备工艺,该工艺可与现有Si CMOS工艺相兼容。利用该工艺制备的自对准栅GFET器件可以消除传统GFET器件制备过程中存在的栅极与漏极和源极覆盖区的寄生... 提出了一种新型自对准石墨烯场效应晶体管(graphere field-effect transistor,GFET)制备工艺,该工艺可与现有Si CMOS工艺相兼容。利用该工艺制备的自对准栅GFET器件可以消除传统GFET器件制备过程中存在的栅极与漏极和源极覆盖区的寄生电容或栅极与源极和漏极暴露区的寄生电阻,使器件直流特性得到了很大改善。对制作的样品进行直流I-V特性测试时,清楚地观测到了双极型导电特性。制作的沟道长度为1μm的自对准GFET器件样品最大跨导gm为2.4μS/μm,提取的电子与空穴的本征场效应迁移率μeeff和μheff分别为6 924和7 035 cm2/(V·s),顶栅电压VTG为±30 V时,器件的开关电流比Ion/Ioff约为50,远大于目前已报道的最大GFET开关电流比。 展开更多

关键词 石墨烯 石墨烯场效应晶体管(gfet) 自对准 集成电路(IC) 硅

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石墨烯场效应晶体管研究进展 被引量：3

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作者 吕晓丽 肖荣林 +5 位作者 李克伦 苏艳敏 吴浩波 王文婧 马卫平 张文发 《陕西煤炭》 2020年第S01期138-142,共5页

石墨烯具有优异的光、电、热及机械性能,在传统硅基器件日益趋近物理极限的背景下,石墨烯场效应晶体管(GFET)作为一种新型纳米器件受到广泛的关注。介绍了GFET在模拟电路和数字电路中的研究进展,分析了目前存在的问题:模拟电路主要应该... 石墨烯具有优异的光、电、热及机械性能,在传统硅基器件日益趋近物理极限的背景下,石墨烯场效应晶体管(GFET)作为一种新型纳米器件受到广泛的关注。介绍了GFET在模拟电路和数字电路中的研究进展,分析了目前存在的问题:模拟电路主要应该提高GFET的最大振荡频率(f max)使之与截至频率(f T)相符;数字电路主要应该采取有效方法打开石墨烯带隙、提高开关比,并介绍了通过构建石墨烯纳米带、双层石墨烯、掺杂法及通过基底影响等来打开带隙的方法。与数字电路相比,GFET在模拟电路中更具有应用潜力,如在太赫兹领域已表现出优异的性能。石墨烯和硅互为补充,以混合电路的形式加以应用也是一个很好的切入点。 展开更多

关键词 石墨烯场效应晶体管(gfet) 模拟电路 数字电路 带隙调控

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腐蚀溶液对石墨烯转移质量和GFET性能的影响

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作者 蒋月 彭冬生 +2 位作者 陈祖军 张茂贤 彭争春 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期305-309,320,共6页

对比分析了过硫酸铵（APS）与三氯化铁（FeCl3）两种腐蚀溶液对转移后石墨烯质量的影响。结果表明,采用FeCl3腐蚀溶液转移后的石墨烯表面会引入Fe和Cl离子,而APS腐蚀溶液转移后的石墨烯表面基本未引入杂质。将两种转移到Si O2/Si基底上... 对比分析了过硫酸铵（APS）与三氯化铁（FeCl3）两种腐蚀溶液对转移后石墨烯质量的影响。结果表明,采用FeCl3腐蚀溶液转移后的石墨烯表面会引入Fe和Cl离子,而APS腐蚀溶液转移后的石墨烯表面基本未引入杂质。将两种转移到Si O2/Si基底上的石墨烯样品蒸镀100 nm厚的金的源漏电极后分别制成了石墨烯场效应晶体管（GFET）,并在室温下对其进行了电学性能测试。测试结果表明,相对于FeCl3腐蚀溶液转移的石墨烯样品制成的器件,采用APS腐蚀溶液转移的石墨烯样品制成器件的狄拉克点从75 V左右降低到了0 V左右,载流子迁移率从823 cm^2/（V·s）提升到了1 324 cm^2/（V·s）。因此,采用APS腐蚀溶液转移石墨烯引入杂质更少,制备的器件性能更优越。 展开更多

关键词 石墨烯 腐蚀溶液 石墨烯场效应晶体管(gfet) 电学性能 狄拉克点

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无结场效应管——新兴的后CMOS器件研究进展(续)

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作者 肖德元 张汝京 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期171-182,共12页

<正>EEACC:2500目前,在衬底上形成石墨烯的主要方法有:(1)石墨晶体表面剥离/转移方法。采用胶带从石墨晶体表面剥离一层石墨烯并转移到衬底上[107]。(2)化学气相沉积/转移方法。大约在800~1 000°C温度下,将石墨烯生长在金属... <正>EEACC:2500目前,在衬底上形成石墨烯的主要方法有:(1)石墨晶体表面剥离/转移方法。采用胶带从石墨晶体表面剥离一层石墨烯并转移到衬底上[107]。(2)化学气相沉积/转移方法。大约在800~1 000°C温度下,将石墨烯生长在金属催化剂膜上,然后剥离转移到别的衬底上[123]。(3)SiC表面分解方法。在1 200~1 展开更多

关键词 石墨烯 场效应晶体管 晶体表面 场效应管 CMOS器件 化学气相沉积 器件研究 分解方法 栅介质 黑磷

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无结场效应管——新兴的后CMOS器件研究进展

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作者 肖德元 张汝京 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期87-98,共12页

迄今为止,现有的晶体管都是基于PN结或肖特基势垒结而构建的。在未来的几年里,CMOS制造技术的进步将导致器件的沟道长度小于10nm。在这么短的距离内,为使器件能够工作,将不得不采用非常高的掺杂浓度梯度。进入纳米领域,常规CMOS器件所... 迄今为止,现有的晶体管都是基于PN结或肖特基势垒结而构建的。在未来的几年里,CMOS制造技术的进步将导致器件的沟道长度小于10nm。在这么短的距离内,为使器件能够工作,将不得不采用非常高的掺杂浓度梯度。进入纳米领域,常规CMOS器件所面临的许多问题都与PN结相关,传统的按比例缩小将不再足以继续通过制造更小的晶体管而获得器件性能的提高。半导体工业界正在努力从器件几何形状,结构以及材料方面寻求新的解决方案。文中研究了无结场效应器件制备工艺技术及其进展,这些器件包括半导体无结场效应晶体管、量子阱场效应晶体管、碳纳米管场效应晶体管、石墨烯场效应晶体管、硅烯场效应晶体管、二维半导体材料沟道场效应晶体管和真空沟道场效应管等。这些器件有可能成为适用于10nm及以下技术节点乃至按比例缩小的终极器件。 展开更多

关键词 摩尔定律 CMOS器件 无结场效应管 量子阱场效应晶体管 碳纳米管场效应晶体管 石墨烯场效应晶体管 二维半导体场效应晶体管 真空沟道场效应管

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石墨烯基电子学研究进展 被引量：7

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作者 袁明文 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第10期589-594,共6页

综述了石墨烯晶体的能带结构和独特的电子性质,如双极性电场效应、单双层石墨烯效应、衬底效应、石墨烯纳米带(GNR)带隙等特殊效应的研究现状。介绍了石墨剥落技术、外延生长和化学气相淀积(CVD)等石墨烯材料的制备以及表征方法。列举... 综述了石墨烯晶体的能带结构和独特的电子性质,如双极性电场效应、单双层石墨烯效应、衬底效应、石墨烯纳米带(GNR)带隙等特殊效应的研究现状。介绍了石墨剥落技术、外延生长和化学气相淀积(CVD)等石墨烯材料的制备以及表征方法。列举了石墨烯在电子、显示、太阳电池、传感器和氢存储等方面的应用,如在石墨烯场效应管、石墨烯纳米带场效应管(SET)、石墨烯单电子晶体管、石墨烯金属晶体管、石墨烯基纳米电子机械系统(NEMS)、石墨烯分子开关以及石墨烯基高电子迁移率晶体管(HEMT)制备方面的应用。人们已经研究出不同栅长的n/p型顶栅石墨烯场效应管(GFET),并采用标准的S参数直接表征器件的高频性能。理论和实验表明,所有石墨烯纳米带场效应管(GNRFET)在室温下工作的前提是GNR的带宽尺寸小于10nm,并具有半导体场效应管的性能。 展开更多

关键词 石墨烯 石墨烯纳米带(GNR) 场效应管(FET) 单电子晶体管(SET) 纳米电子机械系统(NEMS)

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空气吸附对石墨烯电学性能的影响

15

作者 周应秋 杨航 +4 位作者 黄晓琨 于晓燕 何彪 何焰蓝 彭刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期39-41,70,共4页

研究了空气掺杂对化学气相沉积(CVD)法制备的双层石墨烯底栅型场效应管电输运性能的影响。分别在大气、真空(<1Pa)、氮气以及不同湿度环境中测试了石墨烯场效应管的电学性能,测试结果表明大气中水分子和氧气分子的吸附导致的空穴掺... 研究了空气掺杂对化学气相沉积(CVD)法制备的双层石墨烯底栅型场效应管电输运性能的影响。分别在大气、真空(<1Pa)、氮气以及不同湿度环境中测试了石墨烯场效应管的电学性能,测试结果表明大气中水分子和氧气分子的吸附导致的空穴掺杂作用使石墨烯的电学性能发生了严重退化,随着石墨烯表面吸附水分子和氧气分子的增多,狄拉克转变点电压向正方向的偏移量逐渐增大,空穴掺杂浓度增大,载流子迁移率减小。 展开更多

关键词 化学气相沉积 石墨烯 场效应管 空气掺杂 载流子迁移率

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基于非对称掺杂策略的GNRFET电学特性研究

16

作者 蒋嗣韬 肖广然 王伟 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2013年第5期21-27,共7页

基于量子力学非平衡Green函数理论框架,在开放边界条件下,通过自洽求解三维Poisson和Schrdinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的石墨烯场效应管的输运模型。并利用该模型分析计算采用非对称HALO-LDD掺杂策略的石墨烯纳米条带场效应管(G... 基于量子力学非平衡Green函数理论框架,在开放边界条件下,通过自洽求解三维Poisson和Schrdinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的石墨烯场效应管的输运模型。并利用该模型分析计算采用非对称HALO-LDD掺杂策略的石墨烯纳米条带场效应管(GNRFET)的电学特性。通过与采用其他掺杂策略的GNRFET的输出特性、转移特性、开关电流比、亚阈值摆幅、阈值电压漂移等电学特性对比分析,发现这种掺杂结构的石墨烯场效应管具有更大的开关电流比、更低的泄漏电流、更小的亚阈值摆幅和阈值电压漂移,表明采用非对称HALO-LDD掺杂策略的GNRFET具有更好的栅控能力,能够有效的抑制短沟道效应和热载流子效应。 展开更多

关键词 石墨烯纳米条带场效应管 非对称HALO-LDD掺杂 非平衡格林函数 掺杂策略 DIBL效应

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