隨著硅器件按比例縮小越來越接近極限,人們都在考慮嘗試新材料來代替硅的全部或部分功能,從而制備新的半導(dǎo)體器件。而石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來,由于其表現(xiàn)出了高硬度、高遷移率等優(yōu)異的性能,很多研究者將其視為可以替代硅的候選材料之一。石墨烯場效應(yīng)晶體管(GFET)的各方面特性都引起了大家的關(guān)注,隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)還有一些問題需要解決,比如,石墨烯零帶隙的特點,使得晶體管開關(guān)比較低;石墨烯具有超高的比表面積,使得GFET性能容易受外界環(huán)境影響;GFET的溝道尺寸對電學(xué)性能的影響因素還沒有完全探究清楚等。針對以上問題,本文從實現(xiàn)高開關(guān)比GFET、探究GFET受外界環(huán)境和測試條件影響規(guī)律、探究溝道尺寸對電學(xué)性能影響的角度對GFET進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:1.依托電子薄膜與集成器件國家重點實驗室微細(xì)加工平臺,研究了光刻、干法刻蝕、電子束蒸發(fā)、氧化擴(kuò)散等工藝,制備了全背柵、埋柵和頂柵結(jié)構(gòu)的GFET。測試了三種結(jié)構(gòu)GFET的制備過程和典型的電學(xué)性能。分析了幾種結(jié)構(gòu)GFET各自的特點和常見的應(yīng)用范圍。2.用半導(dǎo)體平面工藝制備了一種高開關(guān)比的石墨烯場效應(yīng)晶體管。此晶體管以天然氧化鋁為柵介質(zhì),采用了埋柵結(jié)構(gòu),...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

第一章緒論是富勒烯（零維），碳納米管（一維），金剛石和石墨（三維）。石墨烯的發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)了二維的空缺。石墨烯(graphene)，是由碳原子按照六邊形排列成蜂窩狀的單層晶體結(jié)構(gòu)，圖1-1。由于只有一個原子層，它的厚度約為0.35nm。每個碳原子與周圍碳原成鍵通過sp2雜化來....

圖1-2緊束縛模型模型近似得到的石墨烯能帶結(jié)構(gòu)[40]的載流子濃度一般在2×1011～5×1012/cm2[18,41-45]。通過摻的性能。常見的有表面摻雜和晶格摻雜兩種情況，其中每和N摻雜。摻雜以后石墨烯的費(fèi)米能級和狄拉克點位置示。石墨烯暴露在空氣中時，會吸附水和氧....

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文圖1-2緊束縛模型模型近似得到的石墨烯能帶結(jié)構(gòu)[40]載流子濃度一般在2×1011～5×1012/cm2[18,41-45]。通過摻性能。常見的有表面摻雜和晶格摻雜兩種情況，其中N摻雜。摻雜以后石墨烯的費(fèi)米能級和狄拉克點位置。石墨烯暴露在空氣中時....

圖1-4微機(jī)械剝離法制備的石墨烯[3]法吸取了微機(jī)械剝離法的思想，也是將三維石墨進(jìn)行烯。步驟為，將石墨用強(qiáng)氧化劑將其氧化，變成氧化用超聲的方法將氧化石墨在溶劑中進(jìn)行處理，使得氧其進(jìn)行還原，進(jìn)而形成石墨烯。在此過程中，氧化和氧化方法有Hummers法、Brodie法和S....

本文編號：4009257