Верхний затвор (графен)

Графен

$\hat{H}=-i\hbar v_F\sigma\cdot\nabla$

Уравнение Дирака для графена

Введение ... Математическая формулировка ...

Основа Квантовая механика · Уравнение Дирака Нейтрино · (2+1)-мерная КЭД · Постоянная тонкой структуры · Фаза Берри · Углеродные нанотрубки Фундаментальные понятия Зонная структура · Уравнение Дирака · Киральность · Гексагональная решётка · Волновая функция · Точка электронейтральности · Видимость графена · Фаза Берри · Двухслойный графен Получение и технология Получение графена · Механическое отшелушивание · Химическое расщепление графита · Рост графеновых плёнок · Подвешенный графен · Верхний затвор Применения Графеновый полевой транзистор Графеновые наноленты Транспортные свойства Электроны и дырки · Проводимость · Фононы· Парадокс Клейна · Линза Веселаго · 1/f · Дробовой шум Случайный телеграфный сигнал · p — n переход · Ферми жидкость Магнитное поле Магнетосопротивление · Осцилляции Шубникова — де Гааза · КЭХ · Спиновый квантовый эффект Холла · ДКЭХ · Осцилляции Вейса · Магнетоэкситоны · Сверхпроводимость · Слабая локализация · Эффект Ааронова — Бома Оптика графена Рамановское рассеяние света · α Известные учёные Андре Гейм · Константин Новосёлов

См. также: Портал:Физика

Верхний затвор — затвор, который находится над образцом с противоположной от подложки стороны. Терминология сложилась на данный момент в технологии связанной с графеном для того, чтобы отличать от затвора, в качестве которого служит высоколегированая кремнивая подложка. Ситуация с названиями противоположна в графене и МОП-транзисторах, поскольку в последнем случае обычно отсутствует обратный затвор.

Графен находится на поверхности SiO₂/Si, ничем не ограничен сверху, поэтому для создания верхнего затвора сначала наносят диэлектрический слой, а потом напыляют металл. В самой первой работе использовали в качестве диэлектрика SiO₂.^[1] Выбор диэлектрика может влиять на подвижность носителей тока в графене благодаря зарядам или дефектам в его струкутуре. Среди других материалов использованных в качестве диэлектрика существуют: PMMA^[2], Al₂O₃^[3], HfO₂^[4].

В идеале можно обойтись без диэлектрика вообще и использовать подвешенный верхний затвор, который не влияет на подвижность^[5][6].

Примечания

1. ↑ Lemme M. C. et. al. A Graphene Field-Effect Device IEEE Electron Dev. Lett. 28, 282 (2007) DOI:10.1109/LED.2007.891668
2. ↑ Huard B. et. al. Transport Measurements Across a Tunable Potential Barrier in Graphene Phys. Rev. Lett. 98, 236803 (2007) DOI:10.1103/PhysRevLett.98.236803
3. ↑ Williams J. R. et. al. Quantum Hall Effect in a Gate-Controlled p-n Junction of Graphene Science 317, 638 (2007) DOI:10.1126/science.1144657
4. ↑ Özyilmaz B. et. al. Electronic transport in locally gated graphene nanoconstrictions Appl. Phys. Lett. 91, 192107 (2007) DOI:10.1063/1.2803074
5. ↑ Gorbachev R. V. et. al. Conductance of p-n-p Graphene Structures with “Air-Bridge” Top Gates Nano Lett., 8, 1995 (2008) DOI:10.1021/nl801059v
6. ↑ Fabrication of graphene p-n-p junctions with contactless top gates Appl. Phys. Lett. 92, 203103 (2008) DOI:10.1063/1.2928234