单层石墨烯场效应晶体管的低频噪声参数提取方法
应用物理
2021-09-01 v2
摘要
本文基于最近建立的紧凑型低频噪声（LFN）模型，提出了一种用于单层（SL）石墨烯晶体管（GFET）低频噪声的详细参数提取方法。在两个短沟道背栅 GFET（L=300、100 nm）上测量了漏极电流和低频噪声，测量在较低和较高漏极电压下进行，栅极电压覆盖从远离电荷中性点（CNP）到 p 型工作区 CNP 的宽范围。来自长沟道 SL 顶部溶液栅（SG）GFET（L=5 um）的电流-电压（IV）和低频噪声数据在 p 型和 n 型区靠近及远离 CNP 处亦可获得。在各 regime 下，均可准确提取相应的 IV 和低频噪声参数。关于低频噪声，迁移率涨落效应在 CNP 处占主导，由此可提取 Hooge 参数 aH；而载流子数涨落贡献导致了输出噪声除以漏极电流平方的著名 M 形偏置依赖关系（我们的数据中也观察到），使得提取与陷阱数相关的 NT 参数成为可能。在较少可能的 Lambda 形趋势情况下，NT 和 aH 可从 CNP 附近区域同时提取。远离 CNP 时，接触电阻可能对低频噪声有显著贡献，由此定义相关参数 SDR^2。上述低频噪声参数可从工作的低漏极电压区估算，其中速度饱和（VS）机制影响可忽略。VS 效应导致较高漏极电压下低频噪声降低，由此可从漏极电流和低频噪声数据导出表示声子能量并与 VS 效应相关的 IV 参数 hOmega。
引用
@article{arxiv.2002.01666,
title = {Low-frequency noise parameter extraction method for single layer graphene FETs},
author = {Nikolaos Mavredakis and Wei Wei and Emiliano Pallecchi and Dominique Vignaud and Henri Happy and Ramon Garcia Cortadella and Nathan Schaefer and Andrea Bonaccini Calia and Jose Antonio Garrido and David Jimenez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01666},
year = {2021}
}