面向低压电子学的晶圆级石墨烯/铁电混合器件

在功能衬底上制备石墨烯及其衍生物，可能为探索石墨烯的本征电子性质和新功能开辟巨大机遇。然而，替换SiO$_{2}$的努力一直受到剥离及相关转移方法样品产率极低的严重阻碍。在此，我们报告了一种探索石墨烯新物理和新功能的新途径，即通过将大规模化学气相沉积单层和双层石墨烯转移到功能衬底上。利用铁电Pb(Zr$_{0.3}$Ti$_{0.7}$)O$_{3}$ (PZT)，我们展示了石墨烯场效应晶体管在$\pm1$ V内的超低电压工作，其最大掺杂浓度超过$10^{13}\,\mathrm{cm^{-2}}$，开关比大于10倍。在极化PZT后，石墨烯场效应晶体管的开关特性表现为显著的电阻滞回，适用于超快非易失性电子学。