收藏本站
《河北工业大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石墨烯场效应晶体管的制备及相关性能研究

何泽召  
【摘要】:2004年,曼彻斯特大学的Geim教授和Novoselov博士等人第一次成功的从石墨中获得了单层石墨烯,在物理界产生了巨大的轰动并引发了石墨烯探索研究的热潮。随着研究的深入,人们发现这种由单层碳原子构成的二维蜂窝状晶体材料具有众多优异的物理和化学特性,特别是其优异的电学性能。石墨烯场效应晶体管(GFET)因其超快反应速度和极小的体积,有望成为最新一代的半导体元器件。本论文以SiC衬底上的石墨烯材料为基础,对GFET的制备及其相关性能进行研究。首先采用SiC高温热解法在Si面SiC衬底上制备出单层和双层石墨烯薄膜。通过各种分析手段对石墨烯的晶体质量、表面形貌以及电学特性进行测试分析表征。采用改进的工艺在石墨烯上制备欧姆接触电极,实现了0.088Ω·mm的低欧姆接触电阻。测试了单层和双层石墨烯的接触电阻特性,并分析了载流子浓度、隧穿几率以及功函数对接触电阻的影响机理。解释了双层石墨烯和Au接触形成低欧姆接触电阻的机制。采用洁净的自对准工艺制备出T型栅单层和双层GFET,实现了极小的源漏电极间距。测试了单层和双层GFET的直流特性,分析了相应的输出特性曲线和转移特性曲线;通过小信号S参数测试,获得了GFET的射频特性;利用S参数建立GFET的小信号等效电路模型,分析了器件电学参数对单层和双层GFET射频特性的影响机制;对比分析了单层和双层GFET的器件性能。测试分析了双层GFET在25°C到200°C温度范围的直流特性;研究了高温下不同散射源对双层GFET直流性能的调控作用及影响机制;分析了双层GFET中载流子迁移率和漂移速度同温度的依赖关系;研究分析了双层GFET转移曲线中的滞回效应,揭示了高温下滞回效应减弱的机理。采用双层GFET作为核心元件,通过金属微带线匹配技术,设计并制备出石墨烯单级放大器电路;测试和分析了石墨烯电路的射频性能,实现了石墨烯电路的增益输出,在14.3 GHz下,电路输出增益为4.3 dB。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN386

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾哲涵;;浅谈能源领域石墨烯的发展与应用[J];电脑迷;2019年01期
2 马永祥;;实石墨烯的研究现状及发展趋势[J];科技创新导报;2018年26期
3 ;最轻和最强的材料:石墨烯气凝胶3D打印机[J];高科技与产业化;2018年10期
4 闫丽丽;郭磊;支绍韬;冯竹;雷冲;周勇;;基于石墨烯复合薄膜的平面微电感[J];微纳电子技术;2019年03期
5 武玉竹;吴湘锋;;石墨烯的研究进展[J];中国粉体工业;2013年04期
6 ;石墨烯产学研相结合 产业规模化即将形成[J];中国粉体工业;2013年04期
7 ;半导体所等在多层石墨烯物理性质研究方面取得新进展[J];中国粉体工业;2012年02期
8 ;英国欲建造领军全球的石墨烯研究中心[J];中国粉体工业;2013年02期
9 ;石墨烯坎坷的产业化之路[J];中国粉体工业;2013年02期
10 ;欧盟20亿欧元资助石墨烯工程[J];中国粉体工业;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高超;方波;;石墨烯宏观组装及多功能复合材料[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M:高分子共混与复合体系[C];2017年
2 李永军;杨阳;戴静;黄晓宇;;功能化石墨烯、氟化石墨烯及石墨烷的制备[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题O:共价骨架高分子与二维高分子[C];2017年
3 梁秀敏;江雷;程群峰;;仿生石墨烯纤维研究进展[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M:高分子共混与复合体系[C];2017年
4 方浩明;白树林;;三维石墨烯填充高导热弹性体[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M:高分子共混与复合体系[C];2017年
5 许亮;邹聪;董鉴锐;张兴权;罗铭;左明明;曹振兴;;氧化石墨烯涂层的制备及其性能表征[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K:高性能高分子[C];2017年
6 张学薇;徐晨;汪洋;尹少骞;王韫璐;赵沛;王宏涛;;石墨烯转移方法[A];中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A)[C];2017年
7 汪洋;程昱;王韫璐;张帅;徐晨;张学薇;尹少骞;应林炜;宋也男;李群仰;赵沛;王宏涛;;石墨烯的制备及力学性质研究[A];中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(A)[C];2017年
8 王荧;郭航;李娟;;石墨烯制备及其应用安全[A];《环境工程》2018年全国学术年会论文集(中册)[C];2018年
9 张艾蕊;查鹏飞;王晓康;范冰奇;王梅玲;王海;;微波氧燃烧-高分辨电感耦合等离子体质谱法测定石墨烯中硫[A];第三届全国质谱分析学术报告会摘要集-分会场6:无机质谱[C];2017年
10 郭丽;;氧化石墨烯渗透膜的激光改性及其气体分离性能[A];第二届中国氚科学与技术学术交流会论文集[C];2017年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王彦彬;石墨烯将怎样改变通信?[N];通信产业报;2016年
2 艾班;石墨烯生物材料制备成功[N];中国化工报;2014年
3 记者 姜小毛;首个纯石墨烯粉末产品诞生[N];中国化工报;2013年
4 刘平昌 唐娟;国内首条石墨烯薄膜生产线投产[N];中国化工报;2013年
5 记者 李东周;石墨烯产业技术创新联盟成立[N];中国化工报;2013年
6 特约记者 姚耀富;江苏成立石墨烯产业创新联盟[N];中国化工报;2013年
7 朱永康;全球石墨烯市场高速增长[N];中国化工报;2013年
8 记者 李东周 通讯员 张华生;全球最大规模石墨烯生产线投产[N];中国化工报;2014年
9 郭桦;爱尔兰开发石墨烯生产新方法[N];中国化工报;2014年
10 一凡;石墨烯时代不再遥远[N];中国化工报;2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉杰;新型石墨烯异质结构光电性能研究[D];南京大学;2018年
2 蒋城欢;金属团簇与石墨烯、二硫化钼复合体系的电子结构和输运性质[D];南京大学;2018年
3 陈智斌;基于磁控溅射AlN和石墨烯过渡层的GaN生长研究[D];西安电子科技大学;2018年
4 杨爽;AZO基导电陶瓷的场助烧结及其薄膜的脉冲激光沉积[D];武汉理工大学;2017年
5 沈汐;中国社会保险的制度化[D];华东师范大学;2018年
6 费媛;命名数据网络的形式化建模与验证[D];华东师范大学;2018年
7 张弛;基于石墨烯材料的场发射器件研制[D];华东师范大学;2018年
8 孙根班;磁性金属及合金/石墨烯复合纳米结构组装及其电磁性能[D];北京科技大学;2019年
9 张磊;氧化石墨烯/漆酚基纳米复合涂料的研制与性能表征[D];西北农林科技大学;2018年
10 李作丽;石墨烯强韧化氧化铝基陶瓷刀具研制与切削性能研究[D];山东大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万婷婷;二氧化钛复合纳米纤维的制备及其在染料敏化太阳能电池的应用研究[D];北京化工大学;2018年
2 潘利东;氮掺杂碳/石墨烯负载Co_(0.85)Se催化剂制备及其ORR/OER性能的研究[D];北京化工大学;2018年
3 罗凤焱;基于石墨烯类纳米材料用于pH和生物巯基的生物传感研究[D];湖南大学;2018年
4 孙玲玲;石墨烯对SO_2分子吸附特性的第一性原理计算[D];山东建筑大学;2018年
5 陈志雄;石墨烯/TiO_2/MoS_2复合光催化剂的制备及其降解丙酮废气的研究[D];南京航空航天大学;2018年
6 张雪芳;掺氮改性石墨烯的制备及其电化学性能研究[D];湖南大学;2018年
7 杨凤新;球磨法宏量制备边缘羧基化石墨烯研究[D];北京化工大学;2018年
8 冯林飞;功能化修饰石墨烯/聚苯胺复合涂层的辐照结构损伤与性能研究[D];南京航空航天大学;2018年
9 李丹丹;Ni-W-B/石墨烯复合镀层制备及其形成机制研究[D];山东建筑大学;2018年
10 谢显洲;钛合金表面基于氧化石墨烯体系光控涂层的构建[D];湖北大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026