王永存，薛晨阳，刘耀英，田学东，张文栋，李　铁

(1．中北大学，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，电子测试技术重点实验室　山西太原　030051；2．中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海　200050)

0　引言

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的零带隙二维纳米结构的新材料，2004年由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈-海姆和康斯坦丁-诺沃肖洛夫从石墨中分离出来，证明了二维材料石墨烯可以稳定存在。石墨烯是现有材料中最薄的，它的厚度只有0.335 nm，但它却是现有材料中最坚硬的。同时石墨烯的导热系数高达5 300 W/(m·K)，这一数值高于金刚石，常温下石墨烯中电子的迁移率约为15 000 cm/(V·s)，远高于硅中电子的迁移率。由于石墨烯具有优异的电学特性，所以它非常适合用来制造电子元件，科学家认为石墨烯有望替代硅成为下一代半导体材料[1-4]。石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法和热分解法等。机械剥离法可以制备晶格完好的高质量石墨烯，但是不适合大量生产；热分解法可以制备大面积石墨烯，但是条件苛刻，需在高温高真空下进行；化学气相沉积方法是最适合大面积制备石墨烯薄膜的方法。化学气相沉积法具有工艺限制条件少和可控性高等优点，现在大面积制备石墨烯薄膜多采用这种方法[5-6]。

石墨烯晶体管以石墨烯薄膜作为导电沟道，一方面石墨烯薄膜厚度很薄，可以加工成几纳米宽的条状，大大缩小晶体管器件尺寸，延续摩尔定律；另一方面，石墨烯电子迁移率高，可以提高晶体管的响应速度，使晶体管具有更高的截止频率[7-8]。……