石墨烯场效应管及其在太赫兹技术中的应用

闭吕庆^1,2，戴松松¹，吴阳冰¹，郭东辉¹

1. 厦门大学电子科学与技术学院现代电路与系统研究所2. 玉林师范学院电子与通信工程学院复杂系统优化与大数据处理广西高校重点实验室

摘 要：石墨烯是单原子厚度的二维碳同素异形体材料,因其出色的电学、热学、光学及力学特性而被广泛应用于生物检测、医学、新能源、微电子、射频电路等领域。正是凭借着石墨烯独一无二的材料特性,石墨烯基场效应管(GFETs)比传统的硅基晶体管具有更高的迁移率、微缩空间及特征频率。此外,石墨烯零带隙的对称圆锥形能带结构,以及在受外部激发下形成的负电导率特性(太赫兹频段),使得GFETs能广泛应用于太赫兹功能器件中,也为实现太赫兹技术商业化提供了一种兼容当前半导体产业技术的低成本选择。针对硅基晶体管发展面临的尺度瓶颈,本文综述了GFETs器件的基本结构、射频/太赫兹领域的主要特性以及制备工艺,并举例说明了其在太赫兹技术领域的最新应用。

关键词：石墨烯;石墨烯场效应管;负动态电导率特性;太赫兹技术;