电子迁移率超过4000万 cm^2/(Vs) 的场效应三端电子器件的演示

我们报道了源-漏-栅三端场效应电子器件的制造与运行，其电子迁移率超过 $40\times 10^6$ cm$^2$ / (Vs)。我们制造了多个器件，其中使用对称掺杂的GaAs/AlGaAs量子阱获得的最高电子迁移率为 $44(2) \times 10^6$ cm$^2$/(\text{Vs})$，该量子阱形成了密度为$1.47(1) \times 10^{11}$cm$^{-2}$的二维电子气（2DEG），且其制造前的初始电子迁移率为$44(2) \times 10^6$cm$^2$/(\text{Vs})$。为规避制造过程中众所周知的电子迁移率退化问题，器件采用倒装芯片技术制造，其中所有光刻加工步骤均在单独的蓝宝石衬底上进行。该方法展示了在多个不同的2DEG上各种栅极组件设计的成功运行，且未观察到迁移率退化。这一进展将场效应电子器件迁移率的先前记录翻了一番，并使得能够进入以前因迁移率限制而无法企及的量子输运新机制和应用领域。