افزایش چگالی حامل ها در گرافن با استفاده از گیت های قابل کنترل با ولتاژ و امکان سنجی طراحی افزاره های مختلف بر پایه آن

گرافن به عنوان یک ماده دوبعدی با خواص الکترونیکی مطلوب از جمله قابلیت تحرک بالا، ضخامت نانومتری و قابلیت تغییر سطح فرمی در کاربرد های الکترونیکی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این مقاله، یک کانال گرافنی با استفاده از میدان های الکتریکی یک ساختار گیت فلز-اکسید که بر روی آن قرار دارد، آلاییده شده است و با تغییر ولتاژ اعمالی به گیت، می توان مقدار ناخالصی ایجاد شده، همچنین نوع آن را کنترل نمود. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار TCAD-۳D انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با این روش می توان تکلایه گرافن نوع n را از ۰.۹۹× (۱۱)۱۰ cm-۲ تا cm-۲ ۰.۸۵×۱۰۱۳ آلایید. این مقادیر برای گرافن نوع p از ۱.۴۳ تا (۱۱)۱۰×۱.۴۳ تا cm-۲ ۱.۳۰ ×۱۰۱۳ متغیر است. همچنین نتایج شبیه سازی نشان می دهد که می توان از نواحی آلاییده شده در کانال گرافنی برای پیاده سازی یک دیود p-n یا نواحی n-p-n یا p-n-p در یک ترانزیستور دوقطبی پیوندی مبتنی بر گرافن بهره برد.

Keywords:

گرافن , قابلیت تحرک , ترانزیستور دوقطبی پیوندی مبتنی بر گرافن