SiO2 上石墨烯器件的本征与外征性能极限
材料科学
2008-04-14 v2 其他凝聚态物理
摘要
石墨烯中的线性色散关系 [1,2] 引出了一个惊人的预测：由各向同性散射体（例如白噪声无序 [3] 或声子 [4-8]）引起的电阻率与载流子密度 n 无关。在此我们表明，声学声子散射 [4-6] 确实独立于 n，并在室温 (RT) 下将石墨烯的电阻率限制在仅 30 Ohm。在具有技术相关性的载流子密度 10^12 cm^-2 下，电子 - 声学声子散射的平均自由程 >2 microns，本征迁移率极限为 2x10^5 cm^2/Vs，超过了已知最高的无机半导体 (InSb, ~7.7x10^4 cm^2/Vs[9]) 和半导体碳纳米管 (~1x10^5 cm^2/Vs[10])。我们还表明，SiO2 衬底表面声子 [11,12] 引起的外征散射在高于 ~200 K[8] 时增加了强烈的温度依赖性电阻率，将室温迁移率限制在 ~4x10^4 cm^2/Vs，指出了衬底选择对石墨烯器件的重要性 [13]。
引用
@article{arxiv.0711.3646,
title = {Intrinsic and Extrinsic Performance Limits of Graphene Devices on SiO2},
author = {J. H. Chen and C. Jang and S. Xiao and M. Ishigami and M. S. Fuhrer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.3646},
year = {2008}
}
备注
16 pages, 3 figures