全二维异质结构 FET 中 h-BN/双层石墨烯界面的电惰性
应用物理
2018-09-18 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
与常规半导体不同，双层石墨烯场效应晶体管（BLG-FET）对高介电常数栅叠层中的带电杂质引起的电势涨落极为敏感，因为由外垂直电场在两层层间诱导的电势差正是能隙开启的物理根源。将 BLG 与层状 h-BN 绝缘体组装成范德瓦耳斯异质结构已被广泛认为可实现优异的电学输运特性。然而，由于不可避免的较大寄生电容，控制器件性能的 h-BN/BLG 异质界面处的载流子响应特性尚未被揭示。本研究中，在石英衬底上的全二维异质结构 BLG-FET 中实现了电势涨落显著降低至约 1 meV，从而在 20 K、约 90 meV 的小能隙下将关态电流抑制至测量极限。通过电容测量，我们证明在该异质界面处的电子俘获/去俘获响应在测量频率范围内被抑制至不可探测水平。这种电惰性的范德瓦耳斯异质界面为未来 BLG 电子学应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1809.05803,
title = {Electrically inert h-BN/bilayer graphene interface in all-2D-heterostructure FETs},
author = {Teerayut Uwanno and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Kosuke Nagashio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05803},
year = {2018}
}