Предложен и апробирован подход к моделированию электрических характеристик приборных структур на основе квазидвумерных пленок, суть которого состоит в определении значений необходимого набора параметров, описывающих электрофизические свойства квазидвумерных пленок и процессы переноса носителей заряда в них, посредством расчетов из первых принципов или экспериментальных измерений и дальнейшем использовании квантовомеханических моделей после необходимой их коррекции в рамках приборно-технологического моделирования. С использованием расчетов из первых принципов установлены значения электрофизических параметров графена с учетом энергетического воздействия контактирующего слоя оксида кремния. Посредством приборно-технологического моделирования с использованием результатов расчетов из первых принципов получены электрические характеристики конденсаторной структуры и полевого транзистора на основе графена.
графеновый полевой транзистор, квазидвумерная пленка, расчеты из первых принципов, приборно-технологическое моделирование, квантовомеханические эффекты
1. International Technology Roadmap for Semiconductors [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.itrs2.net/itrs-reports.html (дата обращения: 27.02.2020).
2. Борисенко В. Е., Воробьева А. И., Данилюк А. Л. и др. Наноэлектроника: теория и практика. М. : Бином, 2013. 366 с.
3. Yang N., Yang D., Chen L. и др. Design and adjustment of the graphene work function via size, modification, defects, and doping: a first-principle theory study // Nanoscale Research Letters. 2017. Т. 12, № 642. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nanoscalereslett.springeropen.com/track/pdf/10.1186/s11671-017-2375-3 (дата обращения: 27.02.2020).
4. Hwang Ch., Siegel D. A., Sung-Kwan Mo и др. Fermi velocity engineering in graphene by substrate modification // Scientific Reports. 2012. Т. 2, № 590. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.nature.com/articles/srep00590.pdf (дата обращения: 27.02.2020).
5. Santos E. J. G., Kaxiras E. Electric-Field Dependence of the Effective Dielectric Constant in Graphene // Nano Letters. 2013. Т. 13, № 3. С. 898-902.
6. Dean C. R., Young A. F., Meric I. и др. Boron nitride substrates for high-quality graphene electronics // Nature nanotechnology. 2010. Т. 5, № 10. С. 722-726.
7. Avouris P. Graphene: Electronic and photonic properties and devices // Nano Letters. 2010. Т. 10, № 11. С. 4285-4294.
8. Абрамов И. И. Основы моделирования элементов микро- и наноэлектроники. Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2016. 444 c.
9. Абрамов И. И., Коломейцева Н. В., Лабунов В. A. и др. Моделирование полевых графеновых транзисторов с одним и двумя затворами в различных режимах функционирования // Нанотехнологии: разработка, применение - XXI век. 2018. Т. 10, № 3. C. 16-24.
10. Preobrajenski A. B., Ng M. L., Vinogradov A. S. и др. Controlling graphene corrugation on lattice-mismatched substrates // Physical Review B. 2008. Т. 78, № 7. С. 073401.
11. Parr R. G., Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. Oxford University Press, 1989. 352 p.
12. Blöchl P. E. Projector augmented-wave method // Physical Review B. 1994. Т. 50, № 24. С. 17953.
13. Rignanese G-M., De Vita A., Charlier J-C. Density functional theory calculations on graphene/α-SiO2(0001) interface // Physical Review B. 2000. Т. 61. С. 13250.
14. Song S. M., Park J. K., Sul O. J. и др. Determination of Work Function of Graphene under a Metal Electrode and Its Role in Contact Resistance // Nano Letters. 2012. Т. 12, № 8. С. 3887-3892.
15. Tahy K., Fang T., Zhao P. и др. Graphene Transistors // Physics and Applications of Graphene - Experiments. InTech, 2011. С. 473-500.
