Flexible Graphene-Base Heterojunction Transistor for Several Hundred Gigahertz Operation

用于数百千兆赫操作的柔性石墨烯基异质结晶体管

基本信息

项目摘要

In this project we will investigate a new vertical transistor concept fabricated on flexible substrates. Graphene is used as an extremely thin, low resistivity base electrode. The graphene base heterojunction transistor (GBHT) can be thought of as a NPN bipolar transistor with the p-type base being replaced by a graphene layer. This novel concept is based on a vertical arrangement of emitter, base, and collector. The device is obtained by stacking an n-type semiconductor (emitter), a graphene monolayer (base), and another n-type semiconductor (collector).The band scheme, working principle and additional advantages of this novel transistor concept have been explained in detail in the proposal of the previous project (DFG BA 2009/6-1 and WE3594/5-1). In the proposed transistor configuration on flexible substrates with n-type hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), frequencies up to several 100 GHz should be feasible, because the cut-off frequency is mainly controlled by the mobility of a-Si:H. To our knowledge, we are the only group worldwide so far working on this promising unique device concept. This pioneering work will potentially pave the way for a new class of electronic devices with graphene in general.The receiver and transmission circuits are the fundamental elements of wireless communications. Based on simulation results, a high frequency oscillator can be envisioned as a first application. Using the variable capacitance of the a-Si:H / graphene diodes, a varactor device could be integrated to implement the design as a voltage controlled oscillator. This approach could enable the first building block on flexible substrates.
在这个项目中,我们将研究一种新的垂直晶体管的概念,柔性基板上制造。石墨烯用作极薄、低电阻率的基极。石墨烯基异质结晶体管(GBHT)可以被认为是NPN双极晶体管,其中p型基极被石墨烯层取代。这种新颖的概念是基于发射极,基极和集电极的垂直排列。该器件由一个n型半导体(发射极)、一个石墨烯单层(基极)和另一个n型半导体(集电极)堆叠而成。这种新型晶体管概念的能带结构、工作原理和附加优点已在先前项目的提案(DFG BA 2009/6-1和WE 3594/5-1)中详细解释。在所提出的具有n型氢化非晶硅(a-Si:H)的柔性衬底上的晶体管配置中,高达几百GHz的频率应该是可行的,因为截止频率主要由a-Si:H的迁移率控制。据我们所知,我们是迄今为止全球唯一致力于这一有前途的独特设备概念的团队。这项开创性的工作可能会为一种新的石墨烯电子设备铺平道路。接收器和传输电路是无线通信的基本元件。基于仿真结果,可以设想高频振荡器作为第一应用。使用a-Si:H /石墨烯二极管的可变电容,可以集成变容二极管器件以将设计实现为压控振荡器。这种方法可以在柔性基板上实现第一构建块。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Johann-Wolfgang Bartha其他文献

Professor Dr. Johann-Wolfgang Bartha的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Johann-Wolfgang Bartha', 18)}}的其他基金

Low-Voltage High-Frequency Vertical Organic Transistors
低压高频垂直有机晶体管
  • 批准号:
    240553371
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Quantum-mechanical device concepts including ultra-thin functional ALD-films for terahertz applications
量子力学器件概念,包括用于太赫兹应用的超薄功能性 ALD 薄膜
  • 批准号:
    226970965
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于MXene-Graphene异构界面相互作用的太赫兹超宽带调制机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
MoS2-graphene二维亚纳米通道膜构筑及溶剂传质与筛分机制研究
  • 批准号:
    22378132
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于MXene-Graphene异构界面相互作用的太赫兹超宽带调制机理研究
  • 批准号:
    62375044
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转角In2Se3/Graphene异质结的界面调控及电子性质研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
g-C3N4/Graphene二维异质结光电阴极保护材料的构筑及应变调控光电效率研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ZnO/Graphene复合量子点的表面特性调控、吸附作用及抗菌性能增强机制
  • 批准号:
    51802185
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
三维多孔KCu7S4@C/graphene复合材料的可控制备及其储能性质的研究
  • 批准号:
    21805247
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
超细晶graphene/Cu材料累积叠轧过程中组织演变机制和强化机制
  • 批准号:
    51701174
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
三维多孔SnS@C/graphene复合材料可控制备与储钠性能研究
  • 批准号:
    51604122
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

New low-cost graphene production to revolutionise engineering applications
新型低成本石墨烯生产将彻底改变工程应用
  • 批准号:
    2911021
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
RII Track-4:NSF: Resistively-Detected Electron Spin Resonance in Multilayer Graphene
RII Track-4:NSF:多层石墨烯中电阻检测的电子自旋共振
  • 批准号:
    2327206
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
New Strategy for Synthesis of Atomically Precise Graphene Nanoribbons
合成原子级精确石墨烯纳米带的新策略
  • 批准号:
    2403736
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase I: High-Sensitivity Flexible Quantum Dots/Graphene X-Ray Detectors and Imaging Systems
STTR 第一阶段:高灵敏度柔性量子点/石墨烯 X 射线探测器和成像系统
  • 批准号:
    2322053
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Super selective hydrogen permeation through mixed proton and electron conducting asymmetric graphene based membrane
通过混合质子和电子传导不对称石墨烯基膜的超选择性氢渗透
  • 批准号:
    24K17588
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Revolutionizing Spacecraft Thermal Control with Dynamic Graphene Radiators: SmartSat
利用动态石墨烯散热器彻底改变航天器热控制:SmartSat
  • 批准号:
    10098641
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    EU-Funded
CAREER: Manufacturing of Continuous Network Graphene-Copper Composites for Ultrahigh Electrical Conductivity
职业:制造具有超高导电性的连续网络石墨烯-铜复合材料
  • 批准号:
    2338609
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Josephson Parametric Amplifiers using CVD graphene junctions
使用 CVD 石墨烯结的约瑟夫森参量放大器
  • 批准号:
    EP/Y003152/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Enhancing gamete cryoprotective properties of graphene oxide by dual functionalization with antioxidants and non-penetrating cryoprotectant molecules
通过抗氧化剂和非渗透性冷冻保护剂分子的双重功能化增强氧化石墨烯的配子冷冻保护特性
  • 批准号:
    24K18002
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
EAGER: APTAMER-INFUSED GRAPHENE TRANSISTOR TATTOOS AS TEMPORARY SWEAT BIOSENSING PLATFORM
EAGER:注入适体的石墨烯晶体管纹身作为临时汗液生物传感平台
  • 批准号:
    2400494
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了