La nature bidimensionnelle et la chiralité des porteurs de charge du
graphène ont ouvert des opportunités passionnantes pour la réalisation
d’un nouveau type d’électronique.
Nous sommes maintenant en mesure de réaliser des dispositifs qui
exploitent la nature de Dirac des électrons du graphène. Ils reposent sur
i) l’empilement de graphène sur du nitrure de bore hexagonal (hBN) pour
l’accès au régime balistique et ii) un contrôle complet du profil de
dopage à l’aide d’un réseau de grilles proches. Lorsque le graphène est
balistique, les électrons se comportent comme des rayons de lumière, avec
un indice optique donnée par le dopage et des jonctions p-n qui jouent le
rôle de dioptre. Les conditions d’optiques géométriques peuvent être
satisfaites à température ambiante à condition que les jonctions soient
abruptes par rapport à la longueur d’onde de Fermi. Je vais vous présenter
la réalisation et la caractérisation de ces dispositifs et illustrer leur
potentiel pour l’électronique GHz avec deux exemples : le transistor avec
grille de contact et le transistor fonctionnement avec un pinch-off de
type Dirac. Le premier repose sur l’effet tunnel de Klein à la jonction de
contact ; la deuxième sur le profil de dopage inhomogène dans le graphène
quand la grille est proche, combiné avec la saturation de vitesse induite
par la diffusion avec les phonons de surface de hBN.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Le Laboratoire de Physique de l’ENS 