摘要：在石墨烯场效应晶体管栅介结构中引入具有良好电容特性或极化特性的材料可改善晶体管性能.本文采用化学气相沉积制备的石墨烯并以PVDF-[EMIM]TF2N离子凝胶薄膜(ion-gel film)作为介质层制备底栅型石墨烯场效应管(graphene-based field effect transistor, GFET),研究其电学特性以及真空环境和温度对GFET性能的影响.结果表明离子凝胶薄膜栅介石墨烯场效应晶体管表现出良好的电学特性,室温空气环境中,与SiO2栅介GFET相比, ion-gel膜栅介GFET开关比(Jon/Joff)和跨导(gm)分别提高至6.95和3.68×10–2 mS,而狄拉克电压(VDirac)低至1.3 V;真空环境下ion-gel膜栅介GFET狄拉克电压最低可降至0.4 V;随着温度的升高, GFET的跨导最高可提升至6.11×10–2 mS.

关键词：石墨烯 离子凝胶膜 场效应晶体管 电学特性 

单位：东南大学生物科学与医学工程学院生物电子国家重点实验室; 南京210096