在一篇名为“为基于石墨烯的晶体管选择栅极介电“检查石墨烯的半导体形式的应用。正如我们之前看到的，单层石墨烯不是半导体，它是零带隙导体（半度）。正在进行的努力将带盖引入石墨烯，这将使它以室温迁移率的数量级比硅半导体。一旦克服了其余的技术挑战，比赛已经在进行中，以找到此类材料的申请。半导体石墨烯的应用是下一代，快速开关半导体金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）的设计。
什么是MOSFET？
MOSFET的基本思想是施加栅极电压来控制排水 - 源电阻，从而控制漏极电流（请参见下图）。在一定的闸门电压上（VGS），并且在低排放到源电压下（VDS），漏极电流几乎线性取决于VDS。当vDS增加，漏极电流饱和。饱和度水平取决于栅极到源电压，切换时间取决于半导体的迁移率。半导体材料的迁移率越高，可以打开和关闭电流的速度越快。
半导体物理学
半导体物理非常复杂。严格来说，应使用Maxwell的方程式求解Boltzmann方程，以便完全描述设备物理学。由于这在计算上是棘手的，因此建模半导体的最常见方法是求解与泊松方程相连的一组漂移扩散方程：
\ frac {\ partial n} {\ partial t}＆= \ frac {1} {q} {q} \ nabla \ cdot \ cdot \ mathbf {j_ {n}} - r_n \\
\frac{\partial p}{\partial t}&=-\frac{1}{q}\nabla \cdot \mathbf{J_{p}}-R_p \\
\ nabla \ cdot {} \ left（\ epsilon \ nabla v \ right）＆= -q（p-n+n_d^+-n_a^ - ）
\ end {Aligned}
这里n是电子的数量密度，p是孔的数量密度，v是静电电势，rn是电子重组率，rp是孔重组率，jn是电子电流，jp是孔电流。求解这组方程使您可以构建半导体设备的电压传通特性。半导体方程是高度非线性的，需要特殊的数值方法来求解。
我们的全新半导体模块
正如我们最近宣布的那样，用于建模半导体设备的专用产品是现在在comsol平台内可用。所谓的半导体模块允许对基本物理级别的半导体设备操作进行详细分析。该模块基于具有等温或非等热传输模型的漂移扩散方程。提供了两种数值方法：带有Scharfetter-Gummel Upwinding的有限体积方法和Galerkin最小二乘稳定的有限元方法。该模块提供了一个易于使用的界面，用于分析和设计半导体设备，从而大大简化了Comsol平台上设备仿真的任务。
除了欧姆接触，肖特基触点和门的边界条件外，半导体和绝缘材料的模型还作为半导体模块中的专用特征。该模块包括用于建模静电的增强功能。系统级别和混合设备仿真是通过界面启用了具有香料导入功能的电路的接口。
这半导体模块对于模拟一系列实用设备很有用。内置模型库包含一套模型套件，旨在提供直接的说明，并演示如何使用界面模拟自己的设备。半导体模块与模拟包括双极，金属半导体场效应晶体管（MESFET），金属氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 磁导体场效应晶体管（MOSFET），Schottky Diodes和P-N连接的模拟晶体管特别相关。
因此，可以使用半导体模块来研究基于石墨烯的半导体的设备特性，类似于本博客文章开头引用的论文中所述的设备特性。
这是石墨烯系列…
在过去的几个月中，在我们博客系列的前四篇文章中，我们阅读了很多有关石墨烯的历史，应用和制造。我非常喜欢谈论这个话题 - 但是我只抓到了表面。仍然没有探索许多子主题，我鼓励您跟上技术杂志和出版物中与石墨烯有关的最新发展。无论您是对石墨烯的应用程序还是制造，Comsol都提供各种产品，可以提供洞察力并更好地了解这些过程。乐动体育app无法登录
评论（2）
MD。NahidHossain
2013年7月6日我想设计石墨烯fet。我想测量I-V特征，电容，电荷和某些设备物理现象。
我已经尝试过，但没有意识到如何测量这些特征和物理，例如电势，VG和VDS应用。
梅利娜·梅利娜（Melina Melina）
2018年4月28日如何在半导体模块中建模石墨烯？