六方氮化硼支撑的石墨烯场效应晶体管的缩放：射频稳定性作为限制因素
应用物理
2020-09-18 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
由于使用六方氮化硼作为支撑层，纳米器件中石墨烯的质量已大幅提升。本文研究了在石墨烯场效应晶体管(GFETs)中，hBN与沟道长度缩放可在多大程度上被用于获得具有竞争力的射频(RF)性能。载流子迁移率和饱和速度由一个系综蒙特卡洛模拟器获得，该模拟器考虑了相关散射机制（本征声子、与杂质和缺陷的散射等）。此信息被输入一个自洽模拟器，该模拟器求解漂移扩散方程与二维泊松方程耦合以充分考虑短沟道效应。模拟的GFET特性与我们制备的器件的实验数据进行了基准比对。我们的模拟表明，可扩展性本应为RF性能带来改善，然而这种改善高度受不稳定性限制。尽管性能可能较低，仔细选择偏置点可避免不稳定性。尽管如此，对于数百纳米的沟道长度，最大振荡频率仍可在THz区域实现。
引用
@article{arxiv.1705.00542,
title = {Scaling of graphene field-effect transistors supported on hexagonal boron nitride: radio-frequency stability as a limiting factor},
author = {Pedro C. Feijoo and Francisco Pasadas and José M. Iglesias and María J. Martín and Raúl Rengel and Changfeng Li and Wonjae Kim and Juha Riikonen and Harri Lipsanen and David Jiménez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.00542},
year = {2020}
}
备注
29 pages, 7 figures, 1 table, Supplementary Information (10 pages) Funded by: 1 Micronova Nanofabrication Centre 2 European Union's Horizon 2020 (696656) 3 MINECO (TEC2013-42622-R, TEC2015-67462-C2-1-R, TEC2016-80839-P, MINECO/FEDER, FJCI-2014-19643) 4 MECD (CAS16/00043) 5 Generalitat de Catalunya (2014 SGR 384)