High-frequency limits of graphene field-effect ...
Document type :
Article dans une revue scientifique: Article original
DOI :
Title :
High-frequency limits of graphene field-effect transistors with velocity saturation
Author(s) :
Wilmart, Quentin [Auteur]
Physique Mésoscopique
Boukhicha, Mohamed [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Graef, Holger [Auteur]
Physique Mésoscopique
Mele, David [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Palomo, José [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Rosticher, Michael [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Taniguchi, Takashi [Auteur]
National Institute for Materials Science [NIMS]
Watanabe, Kenji [Auteur]
National Institute for Materials Science [NIMS]
Bouchiat, Vincent [Auteur]
Interactions modulables dans des états quantiques 2D [NEEL - Quan2m]
Baudin, Emmanuel [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Nano-Optique
Berroir, Jean-Marc [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Bocquillon, Erwann [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Fève, Gwendal [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Pallecchi, Emiliano [Auteur]
Carbon - IEMN [CARBON - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Plaçais, Bernard [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Physique Mésoscopique
Boukhicha, Mohamed [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Graef, Holger [Auteur]
Physique Mésoscopique
Mele, David [Auteur]

Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Palomo, José [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Rosticher, Michael [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Taniguchi, Takashi [Auteur]
National Institute for Materials Science [NIMS]
Watanabe, Kenji [Auteur]
National Institute for Materials Science [NIMS]
Bouchiat, Vincent [Auteur]
Interactions modulables dans des états quantiques 2D [NEEL - Quan2m]
Baudin, Emmanuel [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Nano-Optique
Berroir, Jean-Marc [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Bocquillon, Erwann [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Fève, Gwendal [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Pallecchi, Emiliano [Auteur]

Carbon - IEMN [CARBON - IEMN]
Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 [IEMN]
Plaçais, Bernard [Auteur]
Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris [LPENS]
Physique Mésoscopique
Journal title :
Applied Sciences
Pages :
446
Publisher :
Multidisciplinary digital publishing institute (MDPI)
Publication date :
2020-01
ISSN :
2076-3417
English keyword(s) :
Graphene transistor
velocity saturation
high-frequency
Dirac pinch-off
contact gating
velocity saturation
high-frequency
Dirac pinch-off
contact gating
HAL domain(s) :
Physique [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]
Sciences de l'ingénieur [physics]
English abstract : [en]
The current understanding of physical principles governing electronic transport in graphene field effect transistors (GFETs) has reached a level where we can model quite accurately device operation and predict intrinsic ...
Show more >The current understanding of physical principles governing electronic transport in graphene field effect transistors (GFETs) has reached a level where we can model quite accurately device operation and predict intrinsic frequency limits of performance. In this work, we use this knowledge to analyze DC and RF transport properties of bottom-gated graphene on boron nitride field effect transistors exhibiting pronounced velocity saturation by substrate hyperbolic phonon polariton scattering, including Dirac pinch-off effect. We predict and demonstrate a maximum oscillation frequency exceeding 20 GHz. We discuss the intrinsic 0.1 THz limit of GFETs and envision plasma resonance transistors as an alternative for sub-THz narrow-band detection.Show less >
Show more >The current understanding of physical principles governing electronic transport in graphene field effect transistors (GFETs) has reached a level where we can model quite accurately device operation and predict intrinsic frequency limits of performance. In this work, we use this knowledge to analyze DC and RF transport properties of bottom-gated graphene on boron nitride field effect transistors exhibiting pronounced velocity saturation by substrate hyperbolic phonon polariton scattering, including Dirac pinch-off effect. We predict and demonstrate a maximum oscillation frequency exceeding 20 GHz. We discuss the intrinsic 0.1 THz limit of GFETs and envision plasma resonance transistors as an alternative for sub-THz narrow-band detection.Show less >
Language :
Anglais
Peer reviewed article :
Oui
Audience :
Internationale
Popular science :
Non
ANR Project :
Source :
Files
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