【摘 要】
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在众多半导体材料中,二维平面材料石墨烯凭借结构和电学性能上的优势,在射频电路领域有着非常广阔的应用前景。本论文对金属石墨烯欧姆接触及石墨烯器件进行了研究,所取得的
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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在众多半导体材料中,二维平面材料石墨烯凭借结构和电学性能上的优势,在射频电路领域有着非常广阔的应用前景。本论文对金属石墨烯欧姆接触及石墨烯器件进行了研究,所取得的主要研究成果如下:
1.根据金属石墨烯欧姆接触的性质,探索了准确测量欧姆接触电阻率的方法。提出在传输线结构的基础上分别测量前端接触电阻和末端接触电阻,最后计算得出准确的欧姆接触电阻率。用Ti/Au作为源漏金属,实现了TLM结构石墨烯背栅器件的制备,测试得出了器件的欧姆接触电阻率为997.8Ωμm,传输长度为0.33μm。
2.创新性的采用氧紫外线照射接触区域的方法,对石墨烯进行了部分刻蚀,增大了接触区域石墨烯的态密度,将金属石墨烯欧姆接触电阻率降低到了321Ωμm,传输长度增加到1.4μn。
3.采用复合栅介质结构,实现了石墨烯顶栅器件的制备。在栅长为300nm的器件中,载流子迁移率达到了3000cm2V-1s-1,截止频率达到了13.8GHz,最高振荡频率为5.0GHz。
4.分析了石墨烯场效应晶体管的主要参数,发现了金属石墨烯欧姆接触是制约器件性能提高的主要因素。通过模型分析得出了减小欧姆接触电阻对器件性能的提升。
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