2008年12月22日
IBM公司(NYSE: IBM研究人员今天宣布,他们演示了石墨烯场效应晶体管在GHz频率下的工作,并使用这种新型非硅电子材料实现了迄今为止报道的最高频率。
这一成就是美国国防部高级研究计划局(DARPA)资助的射频应用碳电子(CERA)计划的一个重要里程碑,该计划是开发下一代通信设备的努力的一部分。
石墨烯是石墨的一种特殊形式,由单层碳原子堆积在蜂窝状晶格中组成,类似于原子尺度的铁丝网。石墨烯吸引了全世界的广泛关注和活动,因为它不同寻常的电子特性可能最终导致比目前任何晶体管都快得多的晶体管。
这项工作由IBM T. J. Waston研究中心进行跨学科合作。参与该项目的IBM研究人员表示:“欧洲杯足球竞彩集成新材料以及晶体管的小型化是提高下一代电子芯片性能的驱动力。”
晶体管的工作速度是由器件的大小和电子运动的速度决定的。对尺寸的依赖是半导体行业追求不断缩小的硅晶体管的驱动力之一。石墨烯的一个关键优势在于电子在其中的传播速度非常快,这对实现高速、高性能的晶体管至关重要。
现在,IBM的科学家已经制造出纳米级石墨烯场效应晶体管,并演示了石墨烯晶体管在GHz频率范围内的工作。更重要的是,石墨烯晶体管性能的缩放行为,即尺寸依赖性首次建立。研究小组发现,工作频率随着器件尺寸的减小而增加,栅极长度为150纳米的石墨烯晶体管的截止频率达到了26 GHz,这是迄今为止石墨烯晶体管获得的最高频率。
IBM的研究人员希望通过改进栅极介质材料,可以进一步提高这些石墨烯晶体管的性能。欧洲杯足球竞彩他们希望在栅极长度为50纳米的优化石墨烯晶体管中实现太赫兹石墨烯晶体管。在下一阶段,IBM的研究人员还计划开发基于这些高性能晶体管的射频电路。