Graphen auf SiC: Herstellung, elektronische Struktur und Anwendungen als Transistor

SiC 上的石墨烯：制造、电子结构及其作为晶体管的应用

基本信息

批准号：
53428716
负责人：
Professor Dr. Thomas Seyller
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Angewandte Physik (LAP)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/53428716?language=en
关键词：
Graphen auf SiC Herstellung elektronische

项目摘要

Graphen ist eine Ebene dreifach koordinierter Kohlenstoffatome, gewissermaßen eine Monolage von Graphit. Vor etwa drei Jahren konnte eine einzelne Graphenschicht erstmals durch wiederholtes Spalten von Graphit präpariert werden und in einer Reihe von Aufsehen erregenden Experimenten zeigten sich seine außergewöhnlichen Eigenschaften. Aufgrund seiner Struktur stellt Graphen das ideale zweidimensionale Elektronensystem dar, das zudem oberflächensensitiven Charakterisierungsmethoden zugänglich ist. Wegen der Besonderheiten der Bandstruktur verhalten sich Elektronen und Löcher wie ruhemasselose Teilchen. Die Wellenfunktion ist zweikomponentig, wie man es von Dirac-Teilchen her kennt. All das führt nicht nur zu einem Reichtum ausgefallener physikalischer Eigenschaften, sondern macht Graphen mit der Möglichkeit des ambipolaren Transports und Ladungsträgerbeweglichkeiten von mindestens 60.000 cm2V-1s-1 auch zu einem außergewöhnlichen Material für elektronische Anwendungen. Auf der Grundlage umfangreicher eigener Vorarbeiten zur Synthese von Graphen auf Siliziumkarbid (SiC)-Einkristallen soll in diesem Projekt ein neuartiger Graphen-basierter Feldeffekttransistor realisiert werden. Diese qualitativ neue Grundlagenentwicklung öffnet die Möglichkeit für eine Vielzahl von Experimenten und Anwendungen. Bei der Anwendung als Gassensor werden Empfindlichkeiten zum Nachweis einzelner Gasmoleküle erwartet. Beim Kondoeffekt mit spintragenden Molekülen wird die Wechselwirkung zwischen Molekülen und zweidimensionalem Elektronengas in einem neuen Kontext untersucht. Die Zugkraft des hier avisierten Feldeffekttransistors liegt in der Tatsache, dass seine Realisierung auf gängiger Halbleitertechnologie beruht, angewandt auf SiC. SiC dient dabei nicht nur als Ausgangsmaterial für die großflächige, thermisch kontrollierte Synthese ein- oder mehrlagiger Graphenschichten. Undotiertes SiC wird auch als Gateisolator verwendet, das die Graphenschicht von dem Gate trennt, welches durch flache Implantation unter die Oberfläche erzeugt wird. Mit unserer langjährigen Erfahrung mit SiC als Halbleitermaterial, und unseren Vorexperimenten, denen beste Probenqualität attestiert wird sehen wir uns in aussichtsreicher Lage, die qualitativ besten Materialien in diesem stark umkämpften Gebiet beitragen zu können, was ohne Zweifel ein Schlüssel zu einer reichhaltigen neuen Physik und Technologie werden wird.

Graphen IST Eine Ebene Dreifach Koordinierter Kohlenstoffatome，GewissermaßenEine Eine Monolage Von Graphit。 Vor Etwa drei Jahren Konnte Eine Eine Einzelne Graphenschicht erstmals Durch Wiederholtes Spalten Von von von von von draphitpräpariertwerden in einer reihe reihe von von von aufsehen eufsehen ernegenden erregenden Zeigenden Zeigten Zeigten Seine sicheine sicheine sicheine sicheineaußergewoublichellichenlicheneneenscheneneeneenscheneneigenscheneneigenschaften。 Aufgrund Seiner Struktur Stellt Graphen Das Ideale Zweidimensionale Elektronensystem Dar，Das ZudemOberflächenSensitivedCharakterisierungsmethodenZugänglichist。 Wegen der besonderheiten der bandstruktur verhalten sich elektronen undlöcherwieruhemasselose teilchen。 Die Wellenfunktion iSt Zweikomponentig，Wie Man es Von Dirac-Teilchen她的Kennt。所有dasführtnicht nur zu einem reichtum ausgefallener physikalischer eigenschaften，Sondern Macht Graphen Mitdermöglichkeitdes ambipolaren运输的均为60.000 cm2v-1s-1公司的材料。 Auf der grundlage umfangreicher eigener vorarbeiten Zur Synthese von Graphen auf Siliziumkarbid（SIC）-einkristallen Soll diesem projekt ein ein神经Arartager ein neurartiger grainertiger grainerter-basierter-basierter-basierter-basierter-basierter feldeffekekttransistor realisisiertreasttransistor eyisierisiertwerden。 grundlagenentwicklungöffnetDiemöglichkeitfüreinevielzahl von von persimenten und anwendungen。 bei der anwendung als gassensor werden empfindlichkeiten zum nachweis einzelnergasmoleküleerwartet。 Beim Kondoeffekt Mit SpintragendenMolekülenwird Die WechselwirkungZwischenMolekülen和einem neuen Kontext untersucht的einem neuen konterucht unterucht。 Die Zugkraft des hier avisierten The SiC wire is auch Gateisorator verwendet, dass die Graphenschicht von dem gate trennt, welches durch flache Implantation unter die The SiC has been working hard to understand the importance of the SiC, and is a source of Halbleitermaterial, and is the best in the world of Vorexperiment, and is the best in the world of Lage, and is the best in世界的材料，是盖比特·贝特拉根（Gebiet Beitragen）世界上最好的材料，并且是SIC世界中最好的。