研究目的
研究栅极电压和温度对Ti-石墨烯界面接触电阻的影响,并探索p-n结的直接形成方法。
研究成果
研究表明,钛/石墨烯接触电阻受栅极电压和温度显著影响,在较低温度下电阻更低。钛接触会在石墨烯中引入n型掺杂,从而无需额外栅极或化学掺杂即可直接形成p-n结。这些发现对推进基于石墨烯的电子和光电器件发展至关重要。
研究不足
该研究聚焦于钛/石墨烯接触,可能并不直接适用于其他金属-石墨烯界面。退火后处理和器件制备的特定条件可能会限制研究结果的普适性。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及制备基于石墨烯的场效应晶体管(FET)阵列(采用Ti/Au电极),并系统探究栅极电压和温度对接触电阻的影响。
2:样本选择与数据来源:
通过常压化学气相沉积(APCVD)在铜箔上生长单晶石墨烯薄膜,并转移至SiO?/Si衬底。
3:实验设备与材料清单:
扫描电子显微镜(SEM)、拉曼显微镜、透射电子显微镜(TEM)、电化学工作站、PMMA、APS溶液、丙酮、Ti/Au电极。
4:实验流程与操作步骤:
石墨烯生长、转移至衬底、FET器件制备、退火处理及电学输运测量。
5:数据分析方法:
采用传输线模型(TLM)法提取接触电阻,分析栅极电压和温度依赖性。
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获取完整内容-
SEM
Investigation of the crystallinity and morphology of the as-grown graphene flakes.
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Raman microscopy
Investigation of the crystallinity and morphology of the as-grown graphene flakes.
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TEM
Investigation of the crystallinity and morphology of the as-grown graphene flakes.
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electrochemical workstation
Electro-polishing of the copper foil.
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PMMA
Coating for graphene sample on copper foil.
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APS solution
Removal of copper foil.
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acetone
Removal of PMMA.
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Ti/Au electrodes
Fabrication of graphene-based FET arrays.
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