کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5450117 1512857 2017 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Nitrogen plasma-treated multilayer graphene-based field effect transistor fabrication and electronic characteristics
ترجمه فارسی عنوان
تولید ترانزیستور اثر میدان گرافنیِ چندلایه از طریق عملیات پلاسمای نیتروژنی و خواص الکترونیِ آن
کلمات کلیدی
رسوب‌دهیِ شیمیایی بخار؛ گرافن چندلایه؛ ترانزیستور اثر میدان؛ عملیات پلاسما؛ منحنی جریان-ولتاژ
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. تجربی

3. نتایج و بحث

شکل 1) نمایش GFET تولیدشده روی زیرلایۀ SiO2

شکل 2) تصویر TEM گرافن چندلایه

شکل 3) طیف رامان ساختارهای گرافن چندلایه که به‌ترتیب به‌مدت 0، 15، 45، 60 و 75 دقیقه تحت عملیات قرار گرفتند

شکل 4) طیف XPS ساختارهای گرافن چندلایه که، به‌ترتیب، طی مدت‌زمان‌های a-0، b-15، c-30، d-45، e-60 و 75 دقیقه تحت عملیات قرار گرفتند. 

جدول 1) نسبت عناصر در نمونه و مقایسۀ نتایج XPS با مدت زمان‌های مختلف انجام عملیات پلاسما.

جدول 2) غلظت اتمی پیوند کربن-نیتروژن در مدت‌ زمان‌های مختلف عملیات پلاسما.

شکل 5) منحنی‌های Ids-Vgs ترانزیستورهای اثر میدان گرافنی با مدت‌زمان‌های متفاوت عملیات پلاسمای نیتروژنی به‌ترتیب، a-0، b- 15، c- 30، e- 45، و d- 75 دقیقه

4. جمع‌بندی

 
ترجمه چکیده
دوپ کردن شیمیایی با اتم‌های ناهمگن از جمله روش‌های کارآمدِ مورد استفاده در تغییر ویژگی‌های مواد است. دوپ کردن نیتروژنی در تنظیمِ خواص الکترونیِ گرافن نقشی اساسی ایفا می‌کند. در این پژوهش، از عملیاتِ پلاسمای نیتروژنی برای دوپ کردن اتم‌های نیتروژن به‌منظور تغییرِ خواص الکترونیِ گرافنِ چندلایه استفاده کردیم. مشخصاتِ جریان-ولتاژِ اندازه‌گیری‌شدۀ ترانزیستورِ اثر میدان گرافنیِ چندلایه به‌صورت منحنیِ انتقالیِ Vشکل به‌دست آمد که با نواحیِ الکترونی و حفره‌ایِ جداشده از مقادیر کمینۀ جریان-ولتاژ (I-V) اندازه‌گیری‌شده همراه بود. ترانزیستورهای گرافنیِ اثر میدان را با گرافنِ چندلایۀ حاصل از رسوب‌دهیِ شیمیایی بخار (CVD) تولید کردیم که به‌سبب جذبِ سطحیِ اکسیژن، رفتارِ نیمه‌رسانای نوع p از خود نشان می‌داد. پس از آنکه در بازه‌های زمانیِ مختلف از عملیاتِ پلاسمای نیتروژنی استفاده کردیم، مقادیرِ کمینه در نمودار جریان-ولتاژ به‌سمتِ ناحیۀ ولتاژ ورودیِ منفی و افزایشِ غلظتِ نیتروژن حرکت کرد و کانال ترانزیستورِ اثر میدان گرافنی به نیمه‌رسانای نوع n تبدیل شد. ترانزیستورِ اثر میدان گرافنی را می‌توان به‌راحتی با استفاده از این روش برای انواع کاربردها تولید نمود. همچنین، می‌توان ویژگی‌های ترانزیستورِ اثر میدان گرافنی را با تنظیمِ مدت زمانِ انجام عملیات پلاسمای نیتروژنی، به‌طور دقیق تغییر داد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد مواد الکترونیکی، نوری و مغناطیسی
پیش نمایش مقاله
تولید ترانزیستور اثر میدان گرافنیِ چندلایه از طریق عملیات پلاسمای نیتروژنی و خواص الکترونیِ آن
چکیده انگلیسی
Chemical doping with hetero-atoms is an effective method used to change the characteristics of materials. Nitrogen doping technology plays a critical role in regulating the electronic properties of graphene. Nitrogen plasma treatment was used in this work to dope nitrogen atoms to modulate multilayer graphene electrical properties. The measured I-V multilayer graphene-base field-effect transistor characteristics (GFETs) showed a V-shaped transfer curve with the hole and electron region separated from the measured current-voltage (I-V) minimum. GFETs fabricated with multilayer graphene from chemical vapor deposition (CVD) exhibited p-type behavior because of oxygen adsorption. After using different nitrogen plasma treatment times, the minimum in I-V characteristic shifted into the negative gate voltage region with increased nitrogen concentration and the GFET channel became an n-type semiconductor. GFETs could be easily fabricated using this method with potential for various applications. The GFET transfer characteristics could be tuned precisely by adjusting the nitrogen plasma treatment time.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures - Volume 92, August 2017, Pages 41-46
نویسندگان
, , , , , ,