High-frequency performance of graphene field-effect transistors (GFETs) has been limited largely by parasitic resistances, including contact resistance (RC) and access resistance (RA). Measurement of short-channel (500 nm) GFETs with short (200 nm) spin-on-doped source/drain access regions reveals negligible change in transit frequency (fT) after doping, as compared to ∼23% fT improvement for similarly sized undoped GFETs measured at low temperature, underscoring the impact of RC on high-frequency performance. DC measurements of undoped/doped short and long-channel GFETs highlight the increasing impact of RA for larger GFETs. Additionally, parasitic capacitances were minimized by device fabrication using graphene transferred onto low-capacitance quartz substrates.

1.
H.
Wang
,
A.
Hsu
,
K. K.
Kim
,
J.
Kong
, and
T.
Palacios
,
Tech Dig. - IEEE Int. Electron Dev. Meet.
2010
,
23
6
.
2.
T.
Palacios
,
A.
Hsu
, and
H.
Wang
,
IEEE Commun. Mag.
48
,
122
128
(
2010
).
3.
Z.
Wang
,
Z.
Zhang
,
H.
Xu
,
L.
Ding
,
S.
Wang
, and
L.-M.
Peng
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
173104
(
2010
).
4.
L.
Liao
,
J.
Bai
,
R.
Cheng
,
H.
Zhou
,
L.
Liu
,
Y.
Liu
,
Y.
Huang
, and
X.
Duan
,
Nano Lett.
12
,
2653
2657
(
2012
).
5.
Ph.
Avouris
,
Y.-M.
Lin
,
F.
Xia
,
D. B.
Farmer
,
Y.
Wu
,
T.
Mueller
,
K.
Jenkins
,
C.
Dimitrakopoulos
, and
A.
Grill
,
Tech Dig. - IEEE Int. Electron Dev. Meet.
2010
,
23
1
.
6.
Y.-M.
Lin
,
C.
Dimitrakopoulos
,
K. A.
Jenkins
,
D. B.
Farmer
,
H.-Y.
Chiu
,
A.
Grill
, and
Ph.
Avouris
,
Science
327
,
662
(
2010
).
7.
I.
Meric
,
N.
Baklitskaya
,
P.
Kim
, and
K. L.
Shepard
,
Tech Dig. - IEEE Int. Electron Dev. Meet.
2008
,
1
4
.
8.
J. S.
Moon
,
D.
Curtis
,
M.
Hu
,
D.
Wong
,
C.
McGuire
,
P. M.
Campbell
,
G.
Jernigan
,
J. L.
Tedesco
,
B.
VanMil
,
R.
Myers-Ward
,
C.
Eddy
, Jr.
, and
D. K.
Gaskill
,
IEEE Electron Dev. Lett.
30
(
6
),
650
652
(
2009
).
9.
L.
Liao
,
Y.-C.
Lin
,
M.
Bao
,
R.
Cheng
,
J.
Bai
,
Y.
Liu
,
Y.
Qu
,
K. L.
Wang
,
Y.
Huang
, and
X.
Duan
,
Nature
467
,
305
308
(
2010
).
10.
F.
Schwierz
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
487
496
(
2010
).
11.
M.
Dragoman
,
D.
Neculoiu
,
G.
Deligeorgis
,
G.
Konstantinidis
,
D.
Dragoman
,
A.
Cismaru
,
A. A.
Muller
, and
R.
Plana
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
093101
(
2010
).
12.
X.
Yang
,
G.
Liu
,
A. A.
Balandin
, and
K.
Mohanram
,
ACS Nano
4
(
10
),
5532
5538
(
2010
).
13.
X.
Yang
,
G.
Liu
,
M.
Rostami
,
A. A.
Balandin
, and
K.
Mohanram
,
IEEE Electron Dev. Lett.
32
(
10
),
1328
1330
(
2011
).
14.
M.
Ramon
,
K. N.
Parrish
,
Sk. F.
Chowdhury
,
C. W.
Magnuson
,
H. C. P.
Movva
,
R. S.
Ruoff
,
S. K.
Banerjee
, and
D.
Akinwande
,
IEEE Trans. Nanotechnol.
11
(
5
),
877
883
(
2012
).
15.
K. I.
Bolotin
,
K. J.
Sikes
,
Z.
Jiang
,
M.
Klima
,
G.
Fundenberg
,
J.
Hone
,
P.
Kim
, and
H. L.
Stormer
,
Solid State Commun.
146
,
351
355
(
2008
).
16.
A.
Barreiro
,
M.
Lazzeri
,
J.
Moser
,
F.
Mauri
, and
A.
Bachtold
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
076601
(
2009
).
17.
V. P.
Gusynin
and
S. G.
Sharapov
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
146801
(
2005
).
18.
J.
Chauhan
and
J.
Guo
,
Nano Res.
4
(
6
),
571
579
(
2011
).
19.
Y. Q.
Wu
,
Y.-M.
Lin
,
K. A.
Jenkins
,
J. A.
Ott
,
C.
Dimitrakopoulos
,
D. B.
Farmer
,
F.
Xia
,
A.
Grill
,
D. A.
Antoniadis
, and
Ph.
Avouris
,
Tech Dig. - IEEE Int. Electron Dev. Meet.
2010
,
9
6
.
20.
K. N.
Parrish
and
D.
Akinwande
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
183505
(
2011
).
21.
D.
Akinwande
,
Y.
Nishi
, and
H.-S. P.
Wong
,
IEEE Trans. Nanotechnol.
8
(
1
),
31
36
(
2009
).
22.
X.
Li
,
C. W.
Magnuson
,
A.
Venugopal
,
R. M.
Tromp
,
J. B.
Hannon
,
E. M.
Vogel
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
J. Am. Chem. Soc.
133
,
2816
2819
(
2011
).
23.
J. W.
Suk
,
A.
Kitt
,
C. W.
Magnuson
,
Y.
Hao
,
S.
Ahmed
,
J.
An
,
A. K.
Swan
,
B. B.
Goldberg
, and
R. S.
Ruoff
,
ACS Nano
5
(
9
),
6916
6924
(
2011
).
24.
S.
Kim
,
J.
Nah
,
I.
Jo
,
D.
Shahrjerdi
,
L.
Colombo
,
Z.
Yao
,
E.
Tutuc
, and
S. K.
Banerjee
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
062107
(
2009
).
25.
Y.-M.
Lin
,
H.-Y.
Chiu
,
K. A.
Jenkins
,
D. B.
Farmer
,
P.
Avouris
, and
A. V.
Garcia
,
IEEE Electron Dev. Lett.
31
,
68
70
(
2010
).
26.
F.
Xia
,
V.
Perebeinos
,
Y.-M.
Lin
,
Y.
Wu
, and
P.
Avouris
,
Nat. Nanotechnol.
6
,
179
184
(
2011
).
27.
A.
Pirkle
,
J.
Chan
,
A.
Venugopal
,
D.
Hinojos
,
C. W.
Magnuson
,
S.
McDonnell
,
L.
Colombo
,
E. M.
Vogel
,
R. S.
Ruoff
, and
R. M.
Wallace
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
122108
(
2011
).
28.
M.
Ishigami
,
J. H.
Chen
,
W. G.
Cullen
,
M. S.
Fuhrer
, and
E. D.
Williams
,
Nano Lett.
7
(
6
),
1643
1648
(
2007
).
29.
J.-H.
Chen
,
C.
Jang
,
S.
Xiao
,
M.
Ishigami
, and
M. S.
Fuhrer
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
206
209
(
2008
).
30.
B.
Fallahazad
,
S.
Kim
,
L.
Colombo
, and
E.
Tutuc
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
123105
(
2010
).
31.
G.
Giovannetti
,
P. A.
Khomyakov
,
G.
Brocks
,
V. W.
Karpan
,
J.
van den Brink
, and
P. J.
Kelley
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
026803
(
2008
).
32.
D. B.
Farmer
,
R. G.
Mojarad
,
V.
Perebeinos
,
Y. M.
Lin
,
G. S.
Tulevski
,
J. C.
Tsang
, and
P.
Avouris
,
Nano Lett.
9
(
1
),
388
392
(
2009
).
33.
H. C. P.
Movva
,
M. E.
Ramon
,
C. M.
Corbet
,
S.
Sonde
,
Sk. F.
Chowdhury
,
G.
Carpenter
,
E.
Tutuc
, and
S. K.
Banerjee
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
183113
(
2012
).
You do not currently have access to this content.