We demonstrate ambipolar graphene field effect transistors individually controlled by local metal side gates. The side gated field effect can have on/off ratio comparable with that of the global back gate, and can be tuned in a large range by the back gate and/or a second side gate. We also find that the side gated field effect is significantly stronger by electrically floating the back gate compared to grounding the back gate, consistent with the finding from electrostatic simulation.
REFERENCES
1.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
).2.
A. K.
Geim
, Science
324
, 1530
(2009
).3.
C.
Berger
, Z.
Song
, X.
Li
, X.
Wu
, N.
Brown
, C.
Naud
, D.
Mayou
, T.
Li
, J.
Hass
, A. N.
Marchenkov
, E. H.
Conrad
, P. N.
First
, and W. A.
de Heer
, Science
312
, 1191
(2006
).4.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, M. I.
Katsnelson
, I. V.
Grigorieva
, S. V.
Dubonos
, and A. A.
Firsov
, Nature (London)
438
, 197
(2005
).5.
Y.
Zhang
, Y. W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).6.
K. I.
Bolotin
, F.
Ghahari
, M. D.
Shulman
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
462
, 196
(2009
).7.
X.
Du
, I.
Skachko
, F.
Duerr
, A.
Luican
, and E. Y.
Andrei
, Nature (London)
462
, 192
(2009
).8.
F.
Schedin
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, E. H.
Hill
, P.
Blake
, and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 652
(2007
).9.
S.
Pisana
, P. M.
Braganca
, E. E.
Marinero
, and B. A.
Gurney
, Nano Lett.
10
, 341
(2010
).10.
H.
Wang
, D.
Nezich
, J.
Kong
, and T.
Palacios
, IEEE Electron Device Lett.
30
, 547
(2009
).11.
M. Y.
Han
, B.
Oezyilmaz
, Y.
Zhang
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
98
, 206805
(2007
).12.
Z.
Chen
, Y. -M.
Lin
, M. J.
Rooks
, and P.
Avouris
, Physica E (Amsterdam)
40
, 228
(2007
).13.
M. C.
Lemme
, T. J.
Echtermeyer
, M.
Baus
, and H.
Kurz
, IEEE Electron Device Lett.
28
, 282
(2007
).14.
J. R.
Williams
, L.
DiCarlo
, and C. M.
Marcus
, Science
317
, 638
(2007
).15.
F.
Molitor
, J.
Guttinger
, C.
Stampfer
, D.
Graf
, T.
Ihn
, and K.
Ensslin
, Phys. Rev. B
76
, 245426
(2007
).16.
B.
Huard
, J. A.
Sulpizio
, N.
Stander
, K.
Todd
, B.
Yang
, and D.
Goldhaber-Gordon
, Phys. Rev. Lett.
98
, 236803
(2007
).17.
B.
Özyilmaz
, P.
Jarillo-Herrero
, D.
Efetov
, D. A.
Abanin
, L. S.
Levitov
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
99
, 166804
(2007
).18.
X.
Li
, X.
Wu
, M.
Sprinkle
, F.
Ming
, M.
Ruan
, Y.
Hu
, C.
Berger
, and W. A.
de Heer
, Phys. Status Solidi A
207
, 286
(2010
).19.
20.
D. B.
Farmer
, H. -Y.
Chiu
, Y. -M.
Lin
, K. A.
Jenkins
, F.
Xia
, and P.
Avouris
, Nano Lett.
9
, 4474
(2009
).21.
T.
Shen
, J. J.
Gu
, M.
Xu
, Y. Q.
Wu
, M. L.
Bolen
, M. A.
Capano
, L. W.
Engel
, and P. D.
Ye
, Appl. Phys. Lett.
95
, 172105
(2009
).22.
G.
Liu
, J.
Velasco
, W.
Bao
, and C. N.
Lau
, Appl. Phys. Lett.
92
, 203103
(2008
).23.
J. S.
Moon
, D.
Curtis
, S.
Bui
, M.
Hu
, D. K.
Gaskill
, J. L.
Tedesco
, P.
Asbeck
, G. G.
Jernigan
, B. L.
VanMil
, R. L.
Myers-Ward
, C. R.
Eddy
, Jr., P. M.
Campbell
, and X.
Weng
, IEEE Electron Device Lett.
31
, 260
(2010
).24.
D.
Graf
, F.
Molitor
, T.
Ihn
, and K.
Ensslin
, Phys. Rev. B
75
, 245429
(2007
).25.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
, 666
(2004
).26.
A. C.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).27.
P.
Blake
, R.
Wang
, S. V.
Morozov
, F.
Schedin
, L. A.
Ponomarenko
, A. A.
Zhukov
, R. R.
Nair
, I. V.
Grigorieva
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Solid State Commun.
149
, 1068
(2009
).28.
I.
Meric
, M. Y.
Han
, A. F.
Young
, B.
Ozyilmaz
, P.
Kim
, and K. L.
Sheppard
, Nat. Nanotechnol.
3
, 654
(2008
).© 2010 American Institute of Physics.
2010
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
