基于石墨烯纳米带的栅控 P-I-N 结开关器件
介观与纳米尺度物理
2011-12-15 v1
摘要
提出了一种带有纳米带的新型石墨烯 P-I-N 结开关器件概念，并在实验中展示了其基本操作。该概念旨在优化石墨烯晶体管的操作方案，以实现更优异的开关特性。该器件具有两个体石墨烯区域，其载流子类型由顶栅静电控制，这两个区域由作为绝缘体的纳米带隔开。因此，器件形成了 (P 或 N)-I-(P 或 N) 结结构。关态是通过抬升源极（漏极）侧体石墨烯的能带并降低漏极（源极）侧的能带获得的，从而使器件形成 P-I-N（或 N-I-P）结。在这种配置下，由于纳米带中存在高势垒高度和长隧穿长度，漏电流比具有相同带隙尺寸的传统单栅晶体管更有效地被抑制。开态是通过翻转任一顶栅偏置的极性以形成 P-I-P 或 N-I-N 结而获得的。实验表明，与 P-I-P 和 N-I-N 情况相比，P-I-N 和 N-I-P 情况下的漏电流受到抑制，且所有行为均与器件操作模型的预期一致。
引用
@article{arxiv.1111.6142,
title = {Gate-Controlled P-I-N Junction Switching Device with Graphene Nanoribbon},
author = {Shu Nakaharai and Tomohiko Iijima and Shinichi Ogawa and Hisao Miyazaki and Songlin Li and Kazuhito Tsukagoshi and Shintaro Sato and Naoki Yokoyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.6142},
year = {2011}
}
备注
9 pages, 4 figures. To be published in Applied Physics Express