THz 石墨烯晶体管中粒子与位移电流的时变模拟
介观与纳米尺度物理
2017-04-05 v2
摘要
尽管时不变模型以较小的计算负担提供了非常有用的动力学信息，但在处理太赫兹（THz）频率时，超越准静态近似能提供更丰富的信息。本工作中，通过对时变粒子电流与位移电流的精细模拟，分析了具有直流偏置的双栅石墨烯晶体管的 THz 噪声。由这些电流，计算了在源极、漏极和栅极接触处总电流涨落的自功率谱密度（PSD）。仔细分析了晶体管的横向尺寸、Klein 隧穿以及正负能量注入对 PSD 的作用。通过比较有和无带间隧穿（Band-to-Band tunneling）及石墨烯注入的 PSD，表明石墨烯结构中不可避免的 Klein 隧穿与正负能量注入意味着噪声增加但电流无类似增加，从而降低了（低频或高频）信噪比。最后，表明垂直高度越短（相对于输运方向有源区长度而言），PSD 的最大频率越大。作为该结果的副产品，设想了一种优化石墨烯晶体管本征截止频率的替代策略（无需长度缩放）。
引用
@article{arxiv.1511.05515,
title = {Time-dependent simulation of particle and displacement currents in THz graphene transistors},
author = {Z. Zhan and E. Colomès and A. Benali and D. Marian and X. Oriols},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05515},
year = {2017}
}
备注
22 pages, 9 figures, proceeding of UPoN2015