开创性新方法！用于高性能石墨烯电子产品！
石墨烯是一种非常薄且柔韧，具有相当强度的导电材料。然而，利用石墨烯作为组件的潜力面临着许多挑战。例如，制造基于电极的晶体管需要沉积极薄的介电薄膜。遗憾的是，这一过程导致了石墨烯电性能的下降，并在实施过程中造成缺陷。
浦项工科大学机械工程系的 jihwan an 教授、新加坡南洋理工大学机械工程系的 jeong woo shin 博士和首尔理工大学的 geonwoo park 博士组成的研究团队采用了一种称为紫外辅助原子层沉积(uv-ald) 的新方法来处理石墨烯电极。这项开创性的技术成功生产了高性能石墨烯-电介质界面。该研究内容以“high-performance graphene-dielectric interface by uv-assisted atomic layer deposition for graphene field effect transistor”为题发表在《advanced electronic materials》杂志上。
该研究首次应用紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）技术于石墨烯表面，并展示了利用uv-ald沉积al2o3薄膜在石墨烯场效应晶体管（gfets）中的应用。在ald过程中进行5秒最佳紫外照射，导致在石墨烯表面上沉积出更加致密平滑的al2o3薄膜，形成亲密的石墨烯-介质界面，而过量的紫外照射则会阻止薄膜的成核。因此，通过uv-ald沉积高质量介质层的gfets显示出改善的性能，具有接近0 v的狄拉克电压和1221 cm2 v−1 s−1的空穴迁移率，与热ald相比提高了超过200%。该研究证明，uv-ald是实现二维材料与超薄介质膜之间高质量界面的一种有效简单选择，也证明了在低温（100℃以下）沉积高密度、高纯度原子层介电薄膜的可能性。
图文导读
图1. 本研究中使用的uv-ald的示意图a)装置和b)过程(1个周期)。
图2. 对si基底上的uv-ald al2o3膜的表征：a）基于x射线反射（xrr）的密度和粗糙度总结，b）通过uv-ald沉积的al2o3薄膜的xps光谱（uv0/5/20），c-e）c）uv0，d）uv5和e）uv20的o1s峰的高分辨率xps光谱，以及f）基于o1s峰解卷积的al2o3和（al2o3 + alooh）峰之间面积强度比的总结。
图3. uv-ald al2o3薄膜在石墨烯上的原子力显微镜（afm）图像：a）uv0，b）uv5，c）uv20，d）uv50，以及e）线性剖面的比较。f）来自afm分析的晶粒尺寸和面积覆盖率总结。g）uv-ald al2o3薄膜在石墨烯上的xps光谱，以及h）gi-xrd光谱。
图4. a）紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）al2o3薄膜的拉曼光谱，以及b）带有uv-ald（uv0/5/20/50）al2o3层的石墨烯的g峰峰值位置和半峰宽。c）uv0，d）uv5，e）uv20和f）uv50的高分辨率光谱。
图5. a）al2o3 / au / 石墨烯gfets结构的器件示意图。b）带有uv0/5/20/50 ald al2o3介电层的gfets的传输特性。c、d）根据uv照射时间总结的gfets的达克电压（vdirac）和空穴迁移率（µh）（灰色线表示ald之前裸露石墨烯的性质）。
结论
研究人员首次成功地将紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）技术应用于石墨烯基底，并展示了通过uv-ald沉积的al2o3介电薄膜提升的gfets性能。在ald过程中，最佳的uv照射，即每个循环5秒（uv5），通过重建亲密的石墨烯-介质界面上的成核位点，诱导了均匀薄膜的生长；它还在低温（<100°c）下为配体交换提供了不足的热能，导致了高质量的al2o3薄膜沉积，即更加致密、平滑和纯净。相反，过量的uv照射（uv20/50）可能会导致非均匀薄膜沉积，可能是由于在ald半周期中是反应位点的石墨烯上的-oh或tma的脱键。因此，具有优质uv-ald介电层的gfets在最佳uv照射下表现出改进的性能，vdriac接近0v，µh为1221 cm2 v−1 s−1，与具有热ald介电层的gfet相比，提高了约3倍。该研究展示的成功将低温uv-ald应用于具有高质量介电-石墨烯界面的gfets，可能在实现高性能的石墨烯或其他二维材料（例如mos2、h-bn）基柔性电子器件方面具有重要意义。
FPGA低功耗设计
纳米电子学的“模拟助推器”，进一步改善晶体管
希荻微推两款适用于单电池应用的快充解决方案
使用QorIQ多核处理器管理机器安全和生产力
2018年MLCC市场缺货涨价持续走高 三星是主要推力
开创性新方法！用于高性能石墨烯电子产品！
光热发电vs光伏发电，二者孰优孰劣？
双十一的超值首选：这款M.2NVMe固态硬盘1TB
Intel十代酷睿超频数据详解：i9系列芯片体质最佳
半入耳式蓝牙耳机什么牌子好？半入耳式真无线耳机推荐！
绳索攀登机器人的制作
鸿海集团将积极布局新世代显示技术 MicroLED成明日之星
美的集团回应裁员50%的消息，将有序收缩非核心业务
就在明天！Matter开发训练营－从标准知识到设计实作演练
2012最新款山寨手机排行榜
回顾2018年世界主要国家的科技发展
2倍压整流电路原理图及等效电路分析
雷曼COB大屏点亮中国移动总部
UVLED将成为未来工业中的重要角色
文件管理器与文件传输的操作方法
浦项工科大学机械工程系的 jihwan an 教授、新加坡南洋理工大学机械工程系的 jeong woo shin 博士和首尔理工大学的 geonwoo park 博士组成的研究团队采用了一种称为紫外辅助原子层沉积(uv-ald) 的新方法来处理石墨烯电极。这项开创性的技术成功生产了高性能石墨烯-电介质界面。该研究内容以“high-performance graphene-dielectric interface by uv-assisted atomic layer deposition for graphene field effect transistor”为题发表在《advanced electronic materials》杂志上。
该研究首次应用紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）技术于石墨烯表面，并展示了利用uv-ald沉积al2o3薄膜在石墨烯场效应晶体管（gfets）中的应用。在ald过程中进行5秒最佳紫外照射，导致在石墨烯表面上沉积出更加致密平滑的al2o3薄膜，形成亲密的石墨烯-介质界面，而过量的紫外照射则会阻止薄膜的成核。因此，通过uv-ald沉积高质量介质层的gfets显示出改善的性能，具有接近0 v的狄拉克电压和1221 cm2 v−1 s−1的空穴迁移率，与热ald相比提高了超过200%。该研究证明，uv-ald是实现二维材料与超薄介质膜之间高质量界面的一种有效简单选择，也证明了在低温（100℃以下）沉积高密度、高纯度原子层介电薄膜的可能性。
图文导读
图1. 本研究中使用的uv-ald的示意图a)装置和b)过程(1个周期)。
图2. 对si基底上的uv-ald al2o3膜的表征：a）基于x射线反射（xrr）的密度和粗糙度总结，b）通过uv-ald沉积的al2o3薄膜的xps光谱（uv0/5/20），c-e）c）uv0，d）uv5和e）uv20的o1s峰的高分辨率xps光谱，以及f）基于o1s峰解卷积的al2o3和（al2o3 + alooh）峰之间面积强度比的总结。
图3. uv-ald al2o3薄膜在石墨烯上的原子力显微镜（afm）图像：a）uv0，b）uv5，c）uv20，d）uv50，以及e）线性剖面的比较。f）来自afm分析的晶粒尺寸和面积覆盖率总结。g）uv-ald al2o3薄膜在石墨烯上的xps光谱，以及h）gi-xrd光谱。
图4. a）紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）al2o3薄膜的拉曼光谱，以及b）带有uv-ald（uv0/5/20/50）al2o3层的石墨烯的g峰峰值位置和半峰宽。c）uv0，d）uv5，e）uv20和f）uv50的高分辨率光谱。
图5. a）al2o3 / au / 石墨烯gfets结构的器件示意图。b）带有uv0/5/20/50 ald al2o3介电层的gfets的传输特性。c、d）根据uv照射时间总结的gfets的达克电压（vdirac）和空穴迁移率（µh）（灰色线表示ald之前裸露石墨烯的性质）。
结论
研究人员首次成功地将紫外光辅助原子层沉积（uv-ald）技术应用于石墨烯基底，并展示了通过uv-ald沉积的al2o3介电薄膜提升的gfets性能。在ald过程中，最佳的uv照射，即每个循环5秒（uv5），通过重建亲密的石墨烯-介质界面上的成核位点，诱导了均匀薄膜的生长；它还在低温（<100°c）下为配体交换提供了不足的热能，导致了高质量的al2o3薄膜沉积，即更加致密、平滑和纯净。相反，过量的uv照射（uv20/50）可能会导致非均匀薄膜沉积，可能是由于在ald半周期中是反应位点的石墨烯上的-oh或tma的脱键。因此，具有优质uv-ald介电层的gfets在最佳uv照射下表现出改进的性能，vdriac接近0v，µh为1221 cm2 v−1 s−1，与具有热ald介电层的gfet相比，提高了约3倍。该研究展示的成功将低温uv-ald应用于具有高质量介电-石墨烯界面的gfets，可能在实现高性能的石墨烯或其他二维材料（例如mos2、h-bn）基柔性电子器件方面具有重要意义。
FPGA低功耗设计
纳米电子学的“模拟助推器”，进一步改善晶体管
希荻微推两款适用于单电池应用的快充解决方案
使用QorIQ多核处理器管理机器安全和生产力
2018年MLCC市场缺货涨价持续走高 三星是主要推力
开创性新方法！用于高性能石墨烯电子产品！
光热发电vs光伏发电，二者孰优孰劣？
双十一的超值首选：这款M.2NVMe固态硬盘1TB
Intel十代酷睿超频数据详解：i9系列芯片体质最佳
半入耳式蓝牙耳机什么牌子好？半入耳式真无线耳机推荐！
绳索攀登机器人的制作
鸿海集团将积极布局新世代显示技术 MicroLED成明日之星
美的集团回应裁员50%的消息，将有序收缩非核心业务
就在明天！Matter开发训练营－从标准知识到设计实作演练
2012最新款山寨手机排行榜
回顾2018年世界主要国家的科技发展
2倍压整流电路原理图及等效电路分析
雷曼COB大屏点亮中国移动总部
UVLED将成为未来工业中的重要角色
文件管理器与文件传输的操作方法