Publikation: All CVD Boron Nitride Encapsulated Graphene FETs with CMOS Compatible Metal Edge Contacts

11.09.2018
  Darstellung eines gekapselten Graphen Feldeffekttransistors Urheberrecht: Himadri Pandey und Satender Kataria

Erste Ergebnisse der elektronischen Eigenschaften unserer Forschung zu CVD-Bornitrid gekapselten Graphen-Feldeffekttransistoren werden in der kürzlich veröffentlichten Arbeit "mit CMOS kompatiblen Kantenkontakten aus Metall" vorgestellt. Die Arbeit wurde in einer Zusammenarbeit zwischen der RWTH Aachen, der AMO GmbH und der Protemics GmbH durchgeführt und wurde kürzlich in der Zeitschrift IEEE Transactions on Electron Devices veröffentlicht.

Die Forscher der RWTH Aachen und ihre Mitarbeiter demonstrierten erstmals experimentell Feldeffekttransistoren, sowie eine Quellspannungsverstärkerschaltungen, die aus chemischer Gasphasenabscheidung gewachsenen BN/G/BN-Stapeln als Kanalmaterial hergestellt wurden. Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal dieser Bauelemente und Schaltungen ist das Vorhandensein von Kantenkontakten zu Graphen unter Verwendung von Metallen, die zu Metalloxid-Halbleitern kompatibel sind, wie zum Beispiel Nickel. Dies bringt die dringend benötigte CMOS-Integration von graphenbasierten Bauelementen und Schaltungen der Realität einen Schritt näher. Darüber hinaus bestätigte das Team auch die elektrischen Messergebnisse mit der berührungslosen Tera-Hertz-Zeitbereichs-Spektroskopie des BN/G/BN-Stapels. Diese Messung stellt eine erste Studie dieser Art an einem solchen 2D-Materialstapel dar. Die höchste Niederfeld-Mobilität in solchen Transistoren wurde mit 3500 cm2/V.s gemessen, während die höchste von THz-TDS bewertete Mobilität 5000 cm2/V.s betrug. Eine intrinsische Transistorspannungssteigerung von 7,76 und eine Spannungsverstärkung von 6 dB wurden als Ergebnis beobachtet.

Ein Teil dieser Ergebnisse wurde kürzlich auch auf der 76. jährlichen Device Research Conference, die vom 24. bis 27. Juni 2018 in Santa Barbara, USA, stattfand, vorgestellt und ist dort gut angenommen.

Die Forschung ist das Ergebnis mehrerer geförderter Forschungsprojekte der Europäischen Kommission im Rahmen der Projekte Graphene Flagship (785219) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG LE 2440/1-2 und DFG LE 2440/3-1).

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