石墨烯场效应晶体管的电学与噪声特性：环境效应与噪声源

我们制备了大量单层和双层石墨烯晶体管，并对其低频噪声特性进行了系统的实验研究。特别关注了确定这些器件中的主要噪声源以及老化对电流-电压和噪声特性的影响。对噪声谱密度与石墨烯沟道面积关系的分析表明，低频电子噪声的主要贡献来自石墨烯层本身，而非接触。石墨烯晶体管因暴露于环境空气中超过一个月而发生老化，导致噪声显著增加，这归因于石墨烯迁移率的降低和接触电阻的增加。在单层和双层石墨烯晶体管中，噪声谱密度要么随偏离电荷中性点而增加，要么对栅极偏压的依赖性较弱。这一观察结果证实，石墨烯晶体管的低频噪声特性与传统硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管有本质区别。