在300 K ~ 30 K的温度范围内，研究了悬置和衬底上石墨烯场效应晶体管的低频1/f噪声及其与栅电压的关系。我们发现远离Dirac点的噪声幅度可以用广义Hooge关系来描述，其中Hooge参数αH不是常数，而是随器件迁移率单调减小，具有与样品和温度无关的普适依赖性。αH的值也受无序动力学的影响，这并不反映在直流输运特性中，而是随样品和温度而变化。我们属性的栅极电压依赖的噪声幅度的不同行为的相对贡献从各种散射机制，并在狄拉克点附近的载流子不均匀性所造成的潜在波动。悬浮石墨烯器件的较高载流子迁移率导致1/f噪声的值显著低于在衬底上石墨烯器件和大多数传统电子材料中观察到的值。
英文摘要：
We have investigated the low-frequency 1/f noise of both suspended and on-substrate graphene field-effect transistors and its dependence on gate voltage, in the temperature range between 300K and 30K. We have found that the noise amplitude away from the Dirac point can be described by a generalized Hooge's relation in which the Hooge parameter αH is not constant but decreases monotonically with the device's mobility, with a universal dependence that is sample and temperature independent. The value of αH is also affected by the dynamics of disorder, which is not reflected in the DC transport characteristics and varies with sample and temperature. We attribute the diverse behavior of gate voltage dependence of the noise amplitude to the relative contributions from various scattering mechanisms, and to potential fluctuations near the Dirac point caused by charge carrier inhomogeneity. The higher carrier mobility of suspended graphene devices accounts for values of 1/f noise significantly lower than those observed in on-substrate graphene devices and most traditional electronic materials.
Top and side gated epitaxial graphene field effect transistors
介绍了三种第一代外延石墨烯场效应晶体管（FET），并讨论了它们的优缺点。石墨烯外延生长在六方碳化硅的碳和硅表面上，并用电子束光刻法进行图案化。通道具有霍尔条几何形状以便于磁阻测量。在Si面上图案化的FET表现出超过30的关-导通沟道电阻比。C面FET具有较低的关-开电阻比，但其迁移率（高达5000 cm 2/Vs）比Si面晶体管大得多。对全石墨烯侧栅FET结构的初步研究是有希望的。
本文描述了使用碳，特别是SiC上的外延石墨烯作为活性物质制造的顶栅晶体管的行为。在过去的十年中，研究已经确定碳基电子产品是硅基电子产品的可能替代品。这种热情是由高碳纳米管载流子迁移率激发的。然而，纳米管的生产、放置和控制都是严重的问题。石墨烯是一种石墨碳薄片，可以克服其中的一些问题，因此是一种有前途的新型电子材料。虽然石墨烯器件以前已经建立，但在这项工作中，我们提供了完全使用标准微电子方法生产的大量晶体管阵列的首次演示和系统评估。石墨烯器件具有高k电介质，迁移率高达5000 cm 2/Vs，Ion/Ioff比高达7，并进行了系统分析，以深入了解衬底特性。典型的石墨烯，这些微米级器件具有可忽略的带隙，因此具有大的漏电流。
Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Transport Properties of Graphene Nanoribbon Transistors on Chemical-Vapor-Deposition Grown Wafer-Scale Graphene
High mobility and high on/off ratio field-effect transistors based on chemical vapor deposited single-crystal MoS2 grains
我们报告了场效应晶体管（FET）与单晶二硫化钼（MoS 2）的化学气相沉积（CVD）合成的通道。对于双层MoS 2 FET，迁移率为~17 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），开/关电流比为~108，这比基于CVD多晶MoS 2膜的FET高得多。通过避免由转移过程引入的晶界和污染的有害影响，直接沉积在SiO2上的CVD MoS 2原子层的质量与最佳剥离的MoS 2薄片相当。结果表明，CVD法是制备高质量MoS_2原子层的一种可行方法。
High Mobility Ambipolar MoS2 Field-Effect Transistors: Substrate and Dielectric Effects
我们在二氧化硅和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）衬底上制作了二硫化钼场效应晶体管，并在四探针配置中测量了载流子迁移率。对于SiO2上的多层MoS 2，迁移率为30-60 cm 2/Vs，与厚度（15-90 nm）相对无关，并且大多数器件表现出单极n型行为。相比之下，PMMA上的多层MoS 2显示出随厚度增加的迁移率，在厚度约50 nm处高达470 cm 2/Vs（电子）和480 cm 2/Vs（空穴）。迁移率对厚度的依赖性指向在增加迁移率中的块状MoS 2的长程介电效应。
在过去的十年里，石墨烯及其在新型电子产品中的应用研究领域迅速发展。随着摩尔定律开始趋于平稳，工业中对后硅技术的需求变得越来越明显。此外，现有技术不足以实现太赫兹探测器和接收器，这是包括医学成像和安全扫描在内的许多应用所需要的。石墨烯被认为是用于替代现有CMOS技术中的硅以及实现用于太赫兹检测的场效应晶体管的关键潜在候选物，这是由于其显著的电子性质，其中在悬浮石墨烯样品中观察到的电子迁移率高达$2 \times 10^5$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。这份报告回顾了石墨烯晶体管实现的背景下，石墨烯的物理和电子特性。综述和比较了常用的石墨烯制备技术，如机械剥离法、化学气相沉积法和外延生长法。与实现石墨烯晶体管相关的挑战之一是石墨烯是半金属的，具有零带隙，这在数字电子应用的背景下是麻烦的。因此，该报告还回顾了通过使用双层石墨烯和石墨烯纳米带打开石墨烯带隙的不同方式。一个传统的场效应晶体管的基本操作解释和文献中使用的关键数字的优点被提取。最后，对最先进的石墨烯场效应晶体管的一些示例进行了回顾，特别关注单层石墨烯、双层石墨烯和石墨烯纳米带。
Novel High-Mobility Field-Effect Transistors Based on Transition Metal Dichalcogenides
我们报道了基于过渡金属二硫属化物的新型场效应晶体管（FET）的制备。这些层状无机半导体的单晶的独特结构使得能够制造具有固有低场效应阈值和高载流子迁移率的FET，其与最好的单晶Si FET中的迁移率相当（室温下基于WSe 2的FET中的p型电导率高达500 cm 2/Vs）。这些新颖的FET展示了双极操作。由于机械柔性，它们在“柔性”电子产品中具有应用潜力。
Realization of a High Mobility Dual-gated Graphene Field Effect Transistor with Al2O3 Dielectric
我们制作和表征双栅石墨烯场效应晶体管（FET）使用氧化铝作为顶栅电介质。我们使用薄Al膜作为成核层，以使Al 2 O3的原子层沉积。我们的器件在室温下显示出超过8,000 cm 2/Vs的迁移率值，这一发现表明顶栅叠层不会显著增加载流子散射，从而降低器件特性。我们提出了一个设备模型，以适应使用一个单一的流动性值的实验数据。
An Improved Process for Fabricating High-Mobility Organic Molecular Crystal Field-Effect Transistors
在本文中，我们提出了一种改进的方法，用于生产弹性体晶体管邮票和高迁移率的有机场效应晶体管（FET）的半导体并苯分子晶体的基础上。特别地，我们已经消除了使用硅烷化的Si晶片来固化印模以及处理易碎的微米厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）绝缘膜并将其无气泡地层压在PDMS晶体管印模上的需要。我们发现，尽管改变了设计，更粗糙的PDMS表面，以及在空气中对器件进行层压和测量，我们仍然实现了10 cm^2/Vs量级的电迁移率，与有机FET的当前技术水平相当。我们的器件显示空穴导电，阈值电压为-9V，对应的陷阱密度为1.4 x 10^10 cm^-2。
Carrier Transport in High Mobility InAs Nanowire Junctionless Transistors
理解和模拟纳米线晶体管性能极限的能力是设计下一代器件的关键。在这里，我们报告的高迁移率结无栅全包围纳米线场效应晶体管的载流子迁移率在室温下达到2000 cm 2/V.s的研究。依赖于温度的运输测量揭示了激活运输在低温下由于表面捐助者，而在室温下的运输表现出扩散行为。从电导率数据中，提取的值的声速在InAs纳米线被发现是一个顺序小于散装。这种低声速归因于普遍出现在这些纳米线中的扩展的晶体缺陷。分析温度相关的迁移率数据，我们确定了关键的散射机制限制在这些纳米线的载流子传输。最后，使用这些散射模型，我们进行漂移扩散的纳米线场效应晶体管的输运模拟和比较与实验测量的设备性能。我们的器件建模提供了深入了解InAs纳米线晶体管的性能限制，并可用作基于MEMS的集成电路的预测方法。
High-Mobility p-Channel Wide Bandgap Transistors Based on h-BN/Diamond Heterostructures
由宽带隙半导体制成的场效应晶体管可以在高电压、温度和频率下以低能量损耗工作，并且在功率和高频电子器件中具有越来越重要的意义。然而，与n沟道晶体管的性能相比，p沟道晶体管的性能较差，这限制了具有集成n沟道和p沟道晶体管的节能互补电路的生产。氢封端金刚石的p型表面导电性为解决这个问题提供了巨大的潜力，但是通常被认为是产生导电性所必需的表面转移掺杂限制了由氢封端金刚石制成的晶体管的性能，因为它需要电离的表面受体的存在，这会导致空穴散射。在这里，我们报告的p沟道宽带隙异质结场效应晶体管的氢终止的金刚石沟道和六方氮化硼（$h$ -BN）栅极绝缘体组成的制造，而不依赖于表面转移掺杂。尽管其表面受体密度降低，但由于空穴迁移率最高（室温霍尔迁移率：$680$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$），该晶体管在p沟道宽带隙晶体管中具有最低的薄层电阻（$1.4$ k $Ω$）和最大的导通电流（$1600$ $μ$ m mA mm $^{-1}$）。重要的是，该晶体管还表现出常关行为，具有超过$10^8$的高开/关比。这些特性适用于低损耗开关，并且可以根据标准传输和晶体管模型进行解释。这种制造金刚石晶体管的新方法为未来的宽带隙半导体电子铺平了道路。
