石墨烯场效应晶体管中的几何磁阻效应与迁移率
介观与纳米尺度物理
2022-07-20 v3 其他凝聚态物理
应用物理
摘要
用于高频电子学的石墨烯场效应晶体管(GFETs)的进一步发展,需要对特定器件中载流子迁移率进行准确评估与研究。在此,我们证明 GFETs 中的迁移率可利用几何磁阻(gMR)效应直接表征与研究。该方法不受其他方法的限制,因其既不要求迁移率恒定的假设,也无需知晓栅电容。在宽范围横向磁场下对几组 GFETs 的研究表明,gMR 效应在约 0.55 T 以下占主导。在更高场中,物理磁阻效应开始贡献。gMR 方法的优势使我们能够解释测得的迁移率对栅压(即载流子浓度)的依赖关系,并识别相应的散射机制。特别地,相当恒定迁移率的范围与主导的库仑散射相关。较高载流子浓度下迁移率的下降与声子散射的贡献相关。分析显示 gMR 迁移率通常比通过常用漏电阻模型所得值高 2-3 倍。后者因未考虑界面电容而低估了迁移率。
引用
@article{arxiv.2205.15177,
title = {Geometrical magnetoresistance effect and mobility in graphene field-effect transistors},
author = {Isabel Harrysson Rodrigues and Andrey Generalov and Anamul Md Hoque and Miika Soikkeli and Anton Murros and Sanna Arpiainen and Andrei Vorobiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15177},
year = {2022}
}
备注
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