Record Maximum Oscillation Frequency in C-face Epitaxial Graphene Transistors
Zelei Guo, Rui Dong, Partha Sarathi Chakraborty, Nelson Lourenco, James Palmer, Yike Hu, Ming Ruan, John Hankinson, Jan Kunc, John D. Cressler, Claire Berger, Walt A. de Heer
The maximum oscillation frequency (fmax) quantifies the practical upper bound for useful circuit operation. We report here an fmax of 70 GHz in transistors using epitaxial graphene grown on the C-face of SiC. This is a significant improvement over Si-face epitaxial graphene used in the prior high frequency transistor studies, exemplifying the superior electronics potential of C-face epitaxial graphene. Careful transistor design using a high κ dielectric T-gate and self-aligned contacts, further contributed to the record-breaking fmax.
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。
Deep-recessed $β$-Ga$_2$O$_3$ delta-doped field effect transistors with in situ epitaxial passivation
我们在$β$ $_2$ O $_3$ δ掺杂场效应晶体管中引入了深凹栅结构，以改善DC-RF色散和击穿特性。该器件设计结合了非故意掺杂的$β$ $_2$ O $_3$层作为钝化电介质。为了制造该器件，在~5 W RIE下使用基于BCl $_3$等离子体的蚀刻来开发深凹部几何形状，以确保最小的等离子体损伤。通过在高于600 $°$ C的温度下在真空中退火来减轻等离子体蚀刻引起的蚀刻损伤。一个栅极连接的场板边缘终端实现了有效的现场管理。在高V $_\mathrm{DS}$下，表面分散性可忽略不计，且与未钝化的对应物相比，具有更低的拐点走离和更好的击穿特性。测得三端关断状态击穿电压为315 V，对应于2.3 MV/cm的平均击穿场。器件击穿受到场板/钝化边缘的限制，并提出了进一步改进的范围。这种外延钝化场效应晶体管的演示是$β$ $_2$ O $_3$技术的重要一步，因为该结构同时提供了对表面相关色散的控制和优异的场管理。
High-Performance MoS2 Field-Effect Transistors Enabled by Chloride Doping: Record Low Contact Resistance (0.5 kohm*um) and Record High Drain Current (460 uA/um)
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。
Performance Enhancement of Black Phosphorus Field-Effect Transistors by Chemical Doping
在这封信中，提出了一种新的方法来化学掺杂黑磷（BP），显着提高BP场效应晶体管的器件性能的初始时间为18小时，之前退化到以前报道的水平。采用2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基醌二甲烷（F4-TCNQ），在1.5 μm的沟道长度下，获得了3.2ohm.mm的低导通电阻和229 cm 2/Vs的高场效应迁移率，以及532 mA/mm的高漏电流。
Demonstrate of High-Performance Top-Gate ALD Crystalline In2O3 Transistor Enabled by Lattice-Matched HfO2 and In2O3 Heterostructure
National Key Laboratory of Advanced Micro and Nano Manufacture Technology and School of Information Science and Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学信息科学与工程学院及先进微纳制造技术国家重点实验室）
Two-dimensional Quasi-Freestanding Molecular Crystals for High-Performance Organic Field-Effect Transistors
二维原子晶体由于其令人兴奋的物理和器件应用，近年来得到了广泛的研究。然而，具有可扩展加工性和竞争性器件性能的分子对应物仍然具有挑战性。在这里，我们证明了高质量的少层二辛基苯并噻吩并苯并噻吩分子晶体可以通过范德华外延生长在石墨烯或氮化硼衬底上，具有精确控制的厚度下降到单层，大面积单晶，低工艺温度和图案化能力。晶体层是原子级光滑的，并且由于弱的范德华相互作用而与衬底有效地解耦，从而为高性能有机晶体管提供原始界面。结果，氮化硼上的单层二辛基苯并噻吩并苯并噻吩分子晶体场效应晶体管显示出高达10 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）的创纪录的高载流子迁移率和在1V左右的积极缩放的饱和电压。我们的工作揭示了一类令人兴奋的新的二维分子材料的电子和光电应用。
Synthesis, Contact Printing, and Device Characterization of Ni-Catalyzed, Crystalline InAs Nanowires
InAs纳米线由于其高电子迁移率和易于形成欧姆金属接触而被积极地探索作为高性能晶体管的沟道材料。然而，非外延InAs纳米线的催化生长通常依赖于非CMOS兼容的Au胶体的使用。在这里，我们证明了成功的合成高产量的结晶InAs纳米线的高产率和可调的直径，通过使用Ni纳米粒子作为催化剂材料上的非晶SiO2衬底。纳米线显示出优异的电学性能，场效应电子迁移率约为2，700 cm 2/Vs，ION/IOFF >103。生长的InAs纳米线的均匀性和纯度通过经由接触印刷工艺在衬底上大规模组装纳米线的平行阵列来进一步证明，该接触印刷工艺实现了高性能的可印刷晶体管，能够提供5-10 mA的导通电流（~400根纳米线）。
Two-dimensional Indium Oxide at the Epitaxial Graphene/SiC Interface: Synthesis, Structure, Properties, and Devices
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Paul-Drude-Institute for Solid State Electronics, Leibniz Institute within Forschungsverbund Berlin eV（柏林研究联合体莱布尼茨固体电子学保罗·德鲁德研究所）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；University of California Merced（加州大学默塞德分校）；McMaster University（麦克马斯特大学）
Synergistic Effect of Multi-Walled Carbon Nanotubes and Ladder-Type Conjugated Polymers on the Performance of N-Type Organic Electrochemical Transistors
Scalable, universal and conformal direct electrodes microprinting for high-performance van der Waals-integrated two-dimensional electronics and flexible applications
Strained GaN Quantum-Well FETs on Single Crystal Bulk AlN Substrates
我们报告的第一个实现的分子束外延生长应变GAN量子阱场效应晶体管的单晶体AlN衬底。所制造的双异质结构FET表现出超过2 X 10^13/cm 2的二维电子气（2DEG）密度。欧姆接触的2DEG沟道形成n+ GAN MBE再生长过程中，与0.13欧姆-毫米的接触电阻。拉曼光谱使用的量子阱作为光学标记揭示了量子阱中的应变，和应变弛豫的再生长的GAN接触。65 nm长的矩形栅器件的直流漏电流驱动为2.0 A/mm，峰值非本征漏电流为250 mS/mm，小信号射频性能达到fT~120 GHz。DC和RF性能表明，体AlN衬底为应变量子阱氮化物晶体管提供了一个有吸引力的替代平台，用于未来的高电压和高功率微波应用。
