单层石墨烯场效应晶体管中低频噪声的偏压相关性涨落
应用物理
2021-09-01 v1 其他凝聚态物理
摘要
本工作首次研究了石墨烯晶体管（GFETs）中的低频噪声（LFN）涨落。我们在宽范围工作条件下测量了来自充足统计样本的长沟道溶液栅极单层 GFETs 的 LFN，同时推导出一个基于物理的解析模型，该模型以卓越性能解释了 LFN 方差的偏压依赖性。我们从理论上证明并经实验验证：GFETs 中的 LFN 偏差源于产生 LFN 的物理机制。因此，由俘获/去俘获过程引起的载流子数涨落 DN 与迁移率涨落 Dm（二者为 LFN 的主要成因）不仅决定其均值，也同样决定其涨落。DN 导致归一化 LFN 方差相对栅偏压呈 M 形，在电荷中性点（CNP）处取最小值，正如归一化 LFN 均值的情况；而 Dm 仅在 CNP 附近对方差与均值均有贡献。实验表明，俘获的统计性质不同于硅氧化物器件中的经典泊松分布，这很可能由所研究 GFETs 中的电解质界面引起。总体而言，GFET 技术发展仍处于不成熟阶段，可能导致影响同一工艺中 GFETs 缩放规律的关键不一致性。
引用
@article{arxiv.2006.02743,
title = {Bias Dependent Variability of Low Frequency Noise in Single Layer Graphene FETs},
author = {Nikolaos Mavredakis and Ramon Garcia Cortadella and Xavi Illa and Nathan Schaefer and Andrea Bonaccini Calia and Anton Guimera-Brunet and Jose Antonio Garrido and David Jimenez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02743},
year = {2021}
}