Enhanced high-frequency performance of top-gated graphene FETs due to substrate-induced improvements in charge carrier saturation velocity

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: WFRF:(Stake Jan 1971) > Enhanced high-frequ...

Asad, Muhammad,1986Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology (författare)

Enhanced high-frequency performance of top-gated graphene FETs due to substrate-induced improvements in charge carrier saturation velocity

Artikel/kapitelEngelska2021

Förlag, utgivningsår, omfång ...

2021
electronicrdacarrier

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:research.chalmers.se:614bbdf3-ed16-4c69-b341-125dd075a8ef
https://research.chalmers.se/publication/522150URI
https://doi.org/10.1109/TED.2020.3046172DOI
https://research.chalmers.se/publication/521060URI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:art swepub-publicationtype
Ämneskategori:ref swepub-contenttype

Anmärkningar

High-frequency performance of top-gated graphene field-effect transistors (GFETs) depends to a large extent on the saturation velocity of the charge car-riers, a velocity limited by inelastic scattering by surface optical phonons from the dielectrics surrounding the chan-nel. In this work, we show that by simply changing the graphene channel surrounding dielectric with a material having higher optical phonon energy, one could improve the transit frequency and maximum frequency of oscillation of GFETs. We fabricated GFETs on conventional SiO2/Si substrates by adding a thin Al2O3 interfacial buffer layer on top of SiO2/Si substrates, a material with about 30% higher optical phonon energy than that of SiO2, and compared performance with that of GFETs fabricated without adding the interfacial layer. From S-parameter measurements, a transit frequency and a maximum frequency of oscillation of 43 GHz and 46 GHz, respectively, were obtained for GFETs on Al2O3 with 0.5 µm gate length. These values are approximately 30% higher than those for state-of-the-art GFETs of the same gate length on SiO2. For relating the improvement of GFET high-frequency performance to improvements in the charge carrier saturation velocity, we used standard methods to extract the charge carrier veloc-ity from the channel transit time. A comparison between two sets of GFETs with and without the interfacial Al2O3 layer showed that the charge carrier saturation velocity had increased to 2·10^7 cm/s from 1.5·10^7 cm/s.

Ämnesord och genrebeteckningar

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Elektroteknik och elektronik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Nanoteknik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Nano-technology hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Elektroteknik och elektronik Annan elektroteknik och elektronik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering hsv//eng
graphene
maximum frequency of oscillation
Field-effect transistors (FETs)
transit frequency
optical phonons
saturation velocity

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

Jeppson, Kjell,1947Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)jeppson (författare)
Vorobiev, Andrei,1963Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)vorobiev (författare)
Bonmann, Marlene,1988Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)marbonm (författare)
Stake, Jan,1971Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)stake (författare)
Chalmers tekniska högskola (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

Ingår i:IEEE Transactions on Electron Devices68:2, s. 899-9021557-96460018-9383

Internetlänk

Hitta via bibliotek

IEEE Transactions on Electron Devices (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Asad, Muhammad, ...; Jeppson, Kjell, ...; Vorobiev, Andrei ...; Bonmann, Marlene ...; Stake, Jan, 1971

Om ämnet

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Elektroteknik oc ...

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Nanoteknik

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Elektroteknik oc ...; och Annan elektrotek ...

Artiklar i publikationen: IEEE Transaction ...

Av lärosätet: Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se