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基于剥离胶的悬浮石墨烯干转移法:具法布里-珀罗干涉的简单弹道器件

介观与纳米尺度物理 2019-05-22 v1 材料科学

摘要

我们展示了一种使用化学气相沉积生长石墨烯及在涂覆剥离胶基底上进行干转移的清洁悬浮结构制备方案,以制备面向技术应用的悬浮石墨烯纳米电子器件。它兼顾可扩展制备的需求以及因与环境弱耦合带来的超快响应。所制器件初始呈现弱场效应响应与显著正(pp)掺杂,在 4 开尔文温度下经电流退火后转变为弱负(nn)掺杂。随着退火电流增大,nn 掺杂逐渐减少,狄拉克峰位置逼近零栅压。观测到超低剩余电荷密度 9×108 cm29\times10^8 \mathrm{ \ cm^{-2}} 与迁移率 1.9×105 cm2/Vs1.9 \times 10^5 \mathrm{\ cm^2/Vs}。我们的样品显示出清晰的法布里-珀罗(FP)电导振荡,表明弹道电子输运。发现 FP 振荡的间距依赖于电荷密度,其方式与基于狄拉克粒子 Klein 隧穿的理论建模一致。超低剩余电荷、具密度依赖周期的 FP 振荡以及高迁移率证明了我们悬浮石墨烯器件的优异质量。因其简单、可扩展且稳健,该制备方案增强了制备用于新型电子应用的悬浮、高质量二维材料结构的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.03780,
  title  = {Dry transfer method for suspended graphene on lift-off-resist: simple ballistic devices with Fabry-P\'{e}rot interference},
  author = {Ying Liu and T. S. Abhilash and Antti Laitinen and Zhenbing Tan and Guan-jun Liu and Pertti Hakonen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03780},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 5 figures