基于介质工程研制高性能黑磷顶栅器件

作者：王中正^*; 于奎栋; 胡长征; 徐茂

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(05): 347-351.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202203003

• HfO2薄膜
• 顶栅晶体管
• 黑磷
• 电子束沉积
• 缓冲层

在这个工作中，作者通过电子束沉积二氧化铪(HfO2)作为栅介质，并沉积1nm锡(Sn)作为生长HfO2的缓冲层，获得了场效应迁移率超过100cm2V-1s-1的黑磷(BP)顶栅场效应晶体管(TG-FETs)。通过测试BP TG-FETs在不同漏源电压下的转移特性曲线，发现了漏极偏压会引起栅控效应。进一步地，在较小电压下探究了BP TG-FETs不同沟道长度的源漏电流饱和情况，这可用于BP射频器件的研究。最后，对BP顶栅器件的量子电容进行了相关研究，从测量的C-V曲线和转移特性曲线中直接提取并计算出栅介质氧化物电容和BP量子电容，此过程无需再引入任何其他拟合参数，BP量子电容的测量也为探索BP的态密度和电子器件可压缩性提供了重要依据。

• 单位
  上海公安学院