| MEMS兰姆波谐振器驱动的石墨烯场效应管 |
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| 引用本文： | 梁骥,孙晨.MEMS兰姆波谐振器驱动的石墨烯场效应管[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2019(6). |
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| 作者姓名： | 梁骥 孙晨 |
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| 作者单位： | 天津大学精密仪器测试技术及仪器国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 随着消费者对电子器件要求的提高,电子器件需要在面积不变的情况下拓展与优化功能.一个典型的案例是将压电MEMS谐振器与IC电路集成,谐振器驱动的晶体管可以表现出独特的性能.之前研究的器件基本都是基于表面波谐振器,但器件频率低,体积大,无法利用半导体工艺将二者集成在一起.为解决上述缺点,设计制作了一种由MEMS兰姆波谐振器驱动的石墨烯场效应管.借助声电流效应,MEMS谐振器产生的兰姆波将石墨烯中的载流子进行了传输,设置于声波传播路径上的一对电极可以检测出电流值,且底部的栅极可以调节电流的大小.通过仿真,预测了谐振器的工作模式,在3 GHz以内主要有A_0、S_0、S_13种工作模式.经过微加工技术得到的兰姆波谐振器电学特性与仿真吻合,且A_0、S_0、S_1这3种模式都成功驱动石墨烯产生了声电流,其中,2.9 GHz(S1模式)是已有报道中能够激发出声电流的最高频率.以S0模式激发的声电流为主要研究对象的结果表明:声电流大小与输入射频功率呈正相关性,但由于谐振器功率承载能力有限,二者表现出了非线性关系;栅极电压由于改变了石墨烯中载流子迁移率与电导率,最终成功调制了声电流的大小;兰姆波谐振器驱动石墨烯晶体管工作频率更高,体积更小,成功验证了一种新的芯片集成的方法.
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