Graphenea Foundry很高兴地宣布发布其GFET S31，以及其代工厂（PF3B）内部的工艺流程，以制造定制的顶部门控HKMG固态石墨烯器件。
仅在两个月前发布的GFET S30是一款背门器件，可实现电导的局部调制以及通道功能化/敏化。这是探索VOC传感，对光电探测器和其他光电器件进行原型设计的绝佳平台。然而，还有其他应用，如RF器件、倍频器和某些类型的检波器，需要对狄拉克点和迟滞进行严格控制。新型 GFET S31 和 PF3B 通过在高 K 电介质顶部使用额外的顶部栅极来提供这一点。
图：GFET S31可以很容易地实现的双栅极方案。SiO2顶部的黑色条带是石墨烯;石墨烯顶部的蓝色条带是高K电介质。两个栅极的公共接地电极是避免晶体管主体效应的关键。
由于该器件具有局部门控结构，因此仍然可以局部调制石墨烯通道的电导。高K栅极电介质的EOT为20 nm，这使得狄拉克点远低于5 V，用于低电压工作。此外，与传统的非钝化器件相比，介电钝化极大地改善了迟滞行为，实现了稳定的狄拉克点操作，漂移和迟滞最小。
图：10 个后门周期后的狄拉克点偏移（左图）和 10 个后门周期后的迟滞值（右图）。栅极扫描窗口为5 V，栅极扫描比为100 mV/秒，源极漏极电压为20 mV。显示同一芯片上6个器件的数据。
这种多功能结构可实现双栅极操作，其方式与绝缘体上硅器件相同。独立偏置掺杂Si衬底和顶栅电极，可以实现费米能级的全局（使用Si背门）和局部（使用金属顶栅）调制。例如，这使得晶体管能够独立地在传输曲线的p和n分支中工作。这种p-和n-操作是逆变器的基础，逆变器是当今电子产品的基本组成部分。
总之，这一新技术的进步为石墨烯固态器件更复杂的操作模式铺平了道路，解锁了需要对狄拉克点进行严格、可靠和耐用的静电控制的应用。
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