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β-(Al?Ga???)?O?/Ga?O?调制掺杂场效应晶体管中低温饱和速度的评估
摘要： 我们报道了调制掺杂β-(AlxGa1?x)2O3/Ga2O3异质结构的高场输运特性与饱和速度。通过霍尔测量证实该调制掺杂结构中形成了二维电子气(2DEG)，其2DEG沟道迁移率从室温下的143 cm2/V·s提升至50 K时的1520 cm2/V·s。50 K下的高电子迁移率使得沟道内实现速度饱和成为可能?；诼龀宓缌?电压测量和小信号射频(RF)测量估算了饱和速度，测得的速度-电场曲线表明50 K时饱和速度超过1.1×10? cm/s。对采用Pt肖特基接触制备的调制掺杂场效应晶体管进行了小信号射频特性测试，当栅长LG=0.61 μm时，器件的电流增益截止频率(ft)和最大振荡频率(fmax)从室温下的4.0/11.8 GHz显著提升至50 K时的17.4/40.8 GHz?；谄骷Ｄ夥治龅牡臀耭t数据表明峰值速度为1.2×10? cm/s。三端关态击穿测量进一步显示平均击穿场强为3.22 MV/cm。β-Ga2O3材料的高饱和速度与高击穿场强使其成为功率器件与高频应用的理想候选材料。
关键词： 迁移率，β-氧化镓，调制掺杂场效应晶体管（MODFET），二维电子气（2DEG），饱和速度，高击穿场强
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有长期空气稳定性的高性能黑磷场效应晶体管
摘要： 二维层状材料（2DLMs）因其独特的电子特性和原子级薄层结构，在高性能电子器件领域备受关注。然而这种原子级薄层特性使其电子性能极易受环境变化影响。特别是某些二维材料（如黑磷（BP）和SnSe2）在暴露于环境条件下时会迅速降解，稳定性较差。因此，开发能保持本征特性并延长使用寿命的钝化方案，成为这类原子级薄电子材料面临的关键挑战。 本研究提出一种简单、无损且可扩展的范德华钝化方法，通过有机薄膜同时提升黑磷场效应晶体管（FETs）的性能与空气稳定性。实验证明，二辛基苯并噻吩并噻吩（C8-BTBT）薄膜可通过范德华外延法轻松沉积在黑磷表面，在超过20天的环境暴露中有效防止其氧化。重要的是，C8-BTBT与黑磷之间非共价的范德华界面完美保持了黑磷的本征特性，使我们得以制备出高性能黑磷FETs——其室温下电流密度高达920 μA/μm，空穴漂移速度超过1×10? cm/s，开关比达到10?~10?量级。该方法普遍适用于其他不稳定二维材料，为通过混合异质结调控电子特性并实现高性能器件提供了独特途径。
关键词： 黑磷、饱和速度、饱和电流密度、二维材料、钝化、场效应晶体管
更新于2025-09-10 09:29:36