石墨烯的量子电容

摘要：

量子电容在半导体纳米材料和器件中是一个日趋重要的参数，测量和提取石墨烯的量子电容，不仅可以得到石墨烯的重要物理性质，而且对石墨烯晶体管的尺寸缩减行为具有重要指导意义．文章中采用简单工艺在石墨烯上制备出均匀超薄的高质量Y2O3栅介质，其等效栅氧厚度（EOT）可缩减至1．5nm，通过控制栅介质厚度的变化，精确测量并提取了石墨烯量子电容，其电容值在远离狄拉克点时与理论计算相符合；在此基础上，文章作者提出了基于电势涨落的量子电容微观模型，通过采用单一参数——电势涨落8V，可以定量地描述Dirac点附近的量子电容行为，从而在全能量范围内实现对石墨烯量子电容测量值的完美拟合，并得到了石墨烯的相关重要参数．进而，作者从量子电容的角度，探索了石墨烯晶体管的性能极限，并比较其相对于Ⅲ-Ⅴ族场效应晶体管的潜在优势．

关键词：石墨烯、量子电容、顶栅场效应晶体管、纵向缩减、Y2O3

所属期刊栏目：41

分类号：O413(理论物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2011CB933001,2011CB933002

在线出版日期：2013-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：789-795