高κ介電性SrTiO3基板の上に高品質のグラフェンの直接成長
Jingyu Sun1, Teng Gao, Xiuju Song
1Center for Nanochemistry (CNC), Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University , Beijing 100871, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|April 22, 2014
まとめ
高品質のグラフェンは,ストロンチウムチタネート (STO) 基板上で,金属触媒のない方法を使用して栽培されました. これにより,より低い動作電圧と高いキャリアモビリティを持つエネルギー節約フィールド効果トランジスタ (FET) が可能になります.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 凝縮物質物理学 凝縮物質物理学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- グラフェンは優れた電子特性を持っていますが,デバイス製造には適切な基板が必要です.
- ストロンチウムチタネート (STO) は,電子アプリケーションの可能性のある高κ介電性材料です.
- グラフェン合成とデバイス製造の現在の方法は,複雑で高価である可能性があります.
研究 の 目的:
- STO基板上で高品質の単層グラフェンを合成するための,簡単で金属触媒のない方法を開発する.
- STOで製造されたグラフェンフィールド効果トランジスタ (FET) の性能を評価するために.
- 先進的な電子機器のためのグラフェン/STOヘテロ構造の可能性を調査する.
主な方法:
- 単一結晶STO基板の化学蒸気堆積 (CVD) による単層グラフェンの合成.
- グラフェン・フィールド・エフェクト・トランジスタ (FET) の製造には,原生グラフェンを使用する.
- グラフェンの特性とデバイスの性能の特徴,キャリアの移動性と動作電圧を含む.
主要な成果:
- 金属触媒なしでSTOで高品質の単層グラフェンの合成に成功しました.
- STO上のグラフェンFETは,SiO2ゲートFETと比較して,著しく低い動作電圧を示した.
- 室温の空気で870~1050cmの高移動性を達成した.
- 移転なしのデバイス製造に適していることが実証されています.
結論:
- STOで高品質のグラフェンの直接成長は,実行可能で効率的な方法です.
- グラフェン/STOヘテロ構造は,高性能で省エネなFETの開発に有望である.
- このアプローチにより,電子アプリケーション用のFET配列の移転なしのバッチ生産が容易になります.
