石墨烯场效应晶体管的制备及相关性能研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-29页 |
| 1.1 石墨烯的基本物理性质 | 第10-14页 |
| 1.1.1 石墨烯的晶体结构 | 第10-12页 |
| 1.1.2 石墨烯的能带结构 | 第12-14页 |
| 1.2 石墨烯的主要制备方法 | 第14-17页 |
| 1.2.1 微机械剥离法 | 第14-15页 |
| 1.2.2 化学气象沉积法 | 第15页 |
| 1.2.3 SiC高温热解法 | 第15-17页 |
| 1.3 石墨烯的应用和晶体管的研究进展 | 第17-27页 |
| 1.3.1 石墨烯的应用 | 第17-21页 |
| 1.3.2 石墨烯晶体管的研究进展 | 第21-27页 |
| 1.4 本论文的研究内容和安排 | 第27-29页 |
| 第二章 石墨烯材料的制备和表征 | 第29-41页 |
| 2.1 外延石墨烯材料的制备 | 第29-34页 |
| 2.1.1 SiC衬底清洗 | 第30页 |
| 2.1.2 氢气刻蚀衬底表面 | 第30-31页 |
| 2.1.3 高温下外延生长石墨烯 | 第31-34页 |
| 2.2 石墨烯材料的表征 | 第34-39页 |
| 2.2.1 拉曼光谱分析 | 第34-35页 |
| 2.2.2 光显和原子力显微镜分析 | 第35-36页 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜分析 | 第36-37页 |
| 2.2.4 霍尔电学测试 | 第37-39页 |
| 2.3 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 金属Au和石墨烯的金半接触研究 | 第41-53页 |
| 3.1 欧姆接触的制备 | 第41-44页 |
| 3.2 欧姆接触的测试分析 | 第44-48页 |
| 3.2.1 接触电阻的测试和提取方法 | 第44-45页 |
| 3.2.2 石墨烯的接触电阻测试分析 | 第45-48页 |
| 3.3 欧姆接触形成机理分析 | 第48-50页 |
| 3.4 本章小结 | 第50-53页 |
| 第四章 单层GFET的制备和性能研究 | 第53-79页 |
| 4.1 GFET的设计和制备 | 第53-61页 |
| 4.1.1 器件结构设计和测试图形 | 第53-55页 |
| 4.1.2 石墨烯晶体管的制备工艺研究 | 第55-57页 |
| 4.1.3 自对准相关工艺的分析 | 第57-61页 |
| 4.2 单层GFET的直流和射频特性 | 第61-69页 |
| 4.2.1 单层GFET的直流特性分析 | 第61-64页 |
| 4.2.2 单层GFET的射频特性分析 | 第64-69页 |
| 4.3 单层GFET小信号等效电路模型 | 第69-76页 |
| 4.3.1 GFET小信号模型设计方法 | 第69-70页 |
| 4.3.2 单层GFET小信号模型的建立 | 第70-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-79页 |
| 第五章 双层GFET的制备和性能研究 | 第79-97页 |
| 5.1 双层GFET的器件制备 | 第79-81页 |
| 5.2 双层GFET的直流特性 | 第81-86页 |
| 5.2.1 双层GFET的直流特性分析 | 第81-82页 |
| 5.2.2 栅宽Wg对GFET直流性能的影响 | 第82-83页 |
| 5.2.3 栅长Lg对GFET直流性能的影响 | 第83-84页 |
| 5.2.4 双层GFET的开关比 | 第84-85页 |
| 5.2.5 双层GFET的滞回效应 | 第85-86页 |
| 5.3 双层GFET的射频特性分析 | 第86-90页 |
| 5.3.1 栅长100nm的双层GFET射频特性 | 第86-88页 |
| 5.3.2 栅长200nm的双层GFET射频特性 | 第88-89页 |
| 5.3.3 双层GFET的小信号等效电路模型 | 第89-90页 |
| 5.4 单层和双层GFET的器件性能对比分析 | 第90-94页 |
| 5.5 本章小结 | 第94-97页 |
| 第六章 双层GFET的高温特性研究 | 第97-107页 |
| 6.1 双层GFET的器件结构 | 第97-98页 |
| 6.2 双层GFET的高温特性测试和机理分析 | 第98-101页 |
| 6.2.1 高温下双层GFET的直流特性测试 | 第98-99页 |
| 6.2.2 偏置电压对器件直流特性的影响分析 | 第99-100页 |
| 6.2.3 散射对器件直流特性的影响分析 | 第100-101页 |
| 6.3 迁移率和漂移速度随温度的变化规律 | 第101-102页 |
| 6.4 高温下双层GFET的滞回效应分析 | 第102-104页 |
| 6.5 高温下双层GFET的稳定性分析 | 第104-105页 |
| 6.6 本章小结 | 第105-107页 |
| 第七章 石墨烯放大器电路 | 第107-113页 |
| 7.1 GFET的等效电路模型建立 | 第107-110页 |
| 7.2 石墨烯电路的设计和制备 | 第110-111页 |
| 7.2.1 石墨烯电路的设计 | 第110页 |
| 7.2.2 石墨烯电路的制备 | 第110-111页 |
| 7.3 石墨烯电路的测试和分析 | 第111-112页 |
| 7.4 本章小结 | 第112-113页 |
| 第八章 总结与展望 | 第113-117页 |
| 8.1 论文工作总结 | 第113-114页 |
| 8.2 论文工作的主要创新点 | 第114-115页 |
| 8.3 展望 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-125页 |
| 附录 A | 第125-127页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129页 |
