Flexible gigahertz transistors derived from solution-based single-layer graphene

Nano Letters

Volumn 12, Issue 3, 2012, Pages 1184-1188

  Sire, Cédric ^a   Ardiaca, Florence ^a   Lepilliet, Sylvie ^b   Seo, Jung Woo T ^c   Hersam, Mark C ^c   Dambrine, Gilles ^b   Happy, Henri ^b   Derycke, Vincent ^a  

^a CNRS UMR 3299   (France)

^b INSTITUT D ELECTRONIQUE   (France)

^c Northwestern University   (United States)

Author keywords

flexible electronics; Graphene; high frequency; single layer; solution based; transistor

Indexed keywords

CARRIER VELOCITY; CURRENT GAIN CUTOFF FREQUENCY; FLEXIBLE TRANSISTORS; GIGAHERTZ FREQUENCIES; GRAPHENE TRANSISTORS; HIGH FREQUENCY HF; HIGH POTENTIAL; HIGH-FREQUENCY ELECTRONICS; MOLECULAR FILMS; ORGANIC MATERIALS; PLASTIC SUBSTRATES; POWER GAIN CUTOFF FREQUENCIES; RADIO FREQUENCY MEASUREMENT; RIGID SUBSTRATES; SINGLE LAYER; SOLUTION-BASED;

CUTOFF FREQUENCY; FIELD EFFECT TRANSISTORS; FLEXIBLE ELECTRONICS; TRANSISTORS;

GRAPHENE;

GRAPHITE; NANOMATERIAL;

ARTICLE; CHEMISTRY; CRYSTALLIZATION; EQUIPMENT; EQUIPMENT DESIGN; METHODOLOGY; PARTICLE SIZE; SEMICONDUCTOR; SOLUTION AND SOLUBILITY; ULTRASTRUCTURE; YOUNG MODULUS;

CRYSTALLIZATION; ELASTIC MODULUS; EQUIPMENT DESIGN; EQUIPMENT FAILURE ANALYSIS; GRAPHITE; NANOSTRUCTURES; PARTICLE SIZE; SOLUTIONS; TRANSISTORS, ELECTRONIC;

EID: 84858193756     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl203316r     Document Type: Article

References (47)

1. Avouris, P. Nano Lett. 2010, 10 (11) 4285-4294
2. Schwierz, F. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (7) 487-496
3. Meric, I.; Baklitskaya, N.; Kim, P.; Shepard, K. L. IEDM Tech. Dig. 2008, 10.1109/IEDM.2008.4796738
4. Lin, Y. M.; Jenkins, K. A.; Valdes-Garcia, A.; Small, J. P.; Farmer, D. B.; Avouris, P. Nano Lett. 2009, 9 (1) 422-426
5. Liao, L.; Lin, Y.-C.; Bao, M.; Cheng, R.; Bai, J.; Liu, Y.; Qu, Y.; Wang, K. L.; Huang, Y.; Duan, X. Nature 2010, 467 (7313) 305-308
6. Moon, J. S.; Curtis, D.; Hu, M.; Wong, D.; McGuire, C.; Campbell, P. M.; Jernigan, G.; Tedesco, J. L.; VanMil, B.; Myers-Ward, R.; Eddy, C., Jr.; Gaskill, D. K IEEE Electron Device Lett. 2009, 30 (6) 650-652
7. Lin, Y. M.; Dimitrakopoulos, C.; Jenkins, K. A.; Farmer, D. B.; Chiu, H. Y.; Grill, A.; Avouris, P. Science 2010, 327 (5966) 662-662
8. Wu, Y.; Lin, Y.-m.; Bol, A. A.; Jenkins, K. A.; Xia, F.; Farmer, D. B.; Zhu, Y.; Avouris, P. Nature 2011, 472 (7341) 74-78
9. Kim, D. H.; del Alamo, J. A. IEEE Electron Device Lett. 2010, 31 (8) 806-808
10. Lee, S.; Jagannathan, B.; Narasimha, S.; Chou, A.; Zamdmer, N.; Johnson, J.; Williams, R.; Wagner, L.; Kim, J.; Plouchart, J. O.; Pekarik, J.; Springer, S.; Freeman, G. Record RF performance of 45 nm SOI CMOS technology IEDM Tech. Dig. 2007, 255-258
11. Bae, S.; Kim, H.; Lee, Y.; Xu, X.; Park, J.-S.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Lei, T.; Kim, H. R.; Song, Y. I.; Kim, Y.-J.; Kim, K. S.; Ozyilmaz, B.; Ahn, J.-H.; Hong, B. H.; Iijima, S. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (8) 574-578
12. Sirringhaus, H.; Kawase, T.; Friend, R. H.; Shimoda, T.; Inbasekaran, M.; Wu, W.; Woo, E. P. Science 2000, 290 (5499) 2123-2126
13. Noh, Y.-Y.; Zhao, N.; Caironi, M.; Sirringhaus, H. Nat. Nanotechnol. 2007, 2 (12) 784-789
14. Sekitani, T.; Zschieschang, U.; Klauk, H.; Someya, T. Nat. Mater. 2010, 9 (12) 1015-1022
15. Baude, P. F.; Ender, D. A.; Haase, M. A.; Kelley, T. W.; Muyres, D. V.; Theiss, S. D. Appl. Phys. Lett. 2003, 82 (22) 3964-3966
16. Wagner, V.; Woebkenberg, P.; Hoppe, A.; Seekamp, J. Appl. Phys. Lett. 2006, 89 (24) 243515
17. Cantatore, E.; Geuns, T. C. T.; Gelinck, G. H.; van Veenendaal, E.; Gruijthuijsen, A. F. A.; Schrijnemakers, L.; Drews, S.; de Leeuw, D. M. IEEE J. Solid-State. Circuits 2007, 42 (1) 84-92
18. Marien, H.; Steyaert, M. S. J.; van Veenendaal, E.; Heremans, P. IEEE J. Solid-State. Circuits 2011, 46 (1) 276-284
19. Myny, K.; Steudel, S.; Vicca, P.; Genoe, J.; Heremans, P. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 (9) 093305
20. Rotzoll, R.; Mohapatra, S.; Olariu, V.; Wenz, R.; Grigas, M.; Dimmler, K.; Shchekin, O.; Dodabalapur, A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88 (12) 123502
21. Ahn, J.-h.; Kim, H.-s.; Lee, K. J.; Zhu, Z.; Menard, E.; Nuzzo, R. G.; Rogers, J. A. IEEE Electron Device Lett. 2006, 27 (6) 460-462
22. Sun, Y.; Menard, E.; Rogers, J. A.; Kim, H.-S.; Kim, S.; Chen, G.; Adesida, I.; Dettmer, R.; Cortez, R.; Tewksbury, A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88 (18) 183509-183509
23. Yuan, H.-C.; Ma, Z. Appl. Phys. Lett. 2006, 89 (21) 212105-212105
24. Takahashi, T.; Takei, K.; Adabi, E.; Fan, Z.; Niknejad, A. M.; Javey, A. ACS Nano 2010, 4 (10) 5855-5860
25. Kocabas, C.; Dunham, S.; Cao, Q.; Cimino, K.; Ho, X.; Kim, H.-S.; Dawson, D.; Payne, J.; Stuenkel, M.; Zhang, H.; Banks, T.; Feng, M.; Rotkin, S. V.; Rogers, J. a. Nano Lett. 2009, 9 (5) 1937-1943
26. Nougaret, L.; Happy, H.; Dambrine, G.; Derycke, V.; Bourgoin, J. P.; Green, A. A.; Hersam, M. C. Appl. Phys. Lett. 2009, 94 (24) 243505
27. Rutherglen, C.; Jain, D.; Burke, P. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (12) 811-819
28. Bradley, K.; Gabriel, J.-C. P.; Grüner, G. Nano Lett. 2003, 3, 1353-1355
29. Chimot, N.; Derycke, V.; Goffman, M. F.; Bourgoin, J. P.; Happy, H.; Dambrine, G. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 15
30. Cao, Q.; Kim, H.-s.; Pimparkar, N.; Kulkarni, J. P.; Wang, C.; Shim, M.; Roy, K.; Alam, M.; Rogers, J. Nature 2008, 454 (7203) 495-500
31. Ha, M.; Xia, Y.; Green, A. A.; Zhang, W.; Renn, M. J.; Kim, C. H.; Hersam, M. C.; Frisbie, C. D. ACS Nano 2010, 4 (8) 4388-4395
32. Sun, D.-M.; Timmermans, M. Y.; Tian, Y.; Nasibulin, A. G.; Kauppinen, E. I.; Kishimoto, S.; Mizutani, T.; Ohno, Y. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (3) 156-161
33. Rouhi, N.; Jain, D.; Burke, P. J. ACS Nano 2011, 5 (11) 8471
34. Kim, B. J.; Jang, H.; Lee, S.-K.; Hong, B. H.; Ahn, J.-H.; Cho, J. H. Nano Lett. 2010, 10 (9) 3464-3466
35. Lee, S-K; Kim, B. J.; Jang, H.; Yoon, S. C.; Lee, C.; Hong, B. H.; Rogers, J. A.; Cho, J. H.; Ahn, J.-H. Nano Lett. 2011, 11 (11) 4642-4646
36. Green, A. A.; Hersam, M. C. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1 (2) 544-549
37. Park, S.; Ruoff, R. S. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (4) 217-224
38. Hernandez, Y.; Nicolosi, V.; Lotya, M.; Blighe, F. M.; Sun, Z.; De, S.; McGovern, I. T.; Holland, B.; Byrne, M.; Gun'ko, Y. K.; Boland, J. J.; Niraj, P.; Duesberg, G.; Krishnamurthy, S.; Goodhue, R.; Hutchison, J.; Scardaci, V.; Ferrari, A. C.; Coleman, J. N. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (9) 563-568
39. Seo, J.-W. T.; Green, A. A.; Antaris, A. L.; Hersam, M. C. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2 (9) 1004-1008
40. Liang, Y. T.; Hersam, M. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132 (50) 17661-17663
41. Green, A. A.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2009, 9 (12) 4031-4036
42. Vijayaraghavan, A.; Sciascia, C.; Dehm, S.; Lombardo, A.; Bonetti, A.; Ferrari, A. C.; Krupke, R. ACS Nano 2009, 3 (7) 1729-1734
43. Wang, Z.; Xu, H.; Zhang, Z.; Wang, S.; Ding, L.; Zeng, Q.; Yang, L.; Pei, T.; Liang, X.; Gao, M.; Peng, L.-M. Nano Lett. 2010, 10 (6) 2024-2030
44. Bolotin, K. I.; Sikes, K. J.; Hone, J.; Stormer, H. L.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 (9) 096802
45. Moser, J.; Barreiro, A.; Bachtold, A. Appl. Phys. Lett. 2007, 91 (16) 163513
46. Bethoux, J. M.; Happy, H.; Dambrine, G.; Derycke, V.; Goffman, M.; Bourgoin, J. P. IEEE Electron Device Lett. 2006, 27 (8) 681-683
47. Rouhi, N.; Jain, D.; Zand, K.; Burke, P. J. Adv. Mater. 2011, 23 (1) 94-99