新聞事件:
- IBM聲稱(chēng)研究出速度最快的石墨烯場(chǎng)效應晶體管,運行頻率達到26GHz
- 石墨烯晶體管的頻率有望突破太赫茲
行業(yè)影響:
- 通過(guò)使用石墨薄膜晶體管實(shí)現工作在100GHz以上頻率的W波段低噪音放大器
IBM研究中心聲稱(chēng)研究出世界上速度最快的石墨烯場(chǎng)效應晶體管,運行頻率達到26GHz。
IBM Thomas J. Watson研究中心(位于紐約州Yorktown Heights)的研究人員預測隨著(zhù)碳的電子遷移率加快,該材料將超越硅的極限,達到100GHz以上,進(jìn)入太赫茲頻率范圍。
IBM研究中心院士及納米科學(xué)與技術(shù)部的經(jīng)理Phaedon Avouris表示:“我們目前為止測量到的最快石墨烯晶體管其運行頻率在柵極長(cháng)度達到150納米的時(shí)候可以達到空前的26GHz。因為峰值頻率隨著(zhù)柵極長(cháng)度的減小而增加,我們相信通過(guò)進(jìn)一步減小柵極長(cháng)度到50納米以?xún)?,石墨烯晶體管的頻率有望突破太赫茲。”
石墨烯的組成和由碳原子構成的雞肉絲網(wǎng)狀的“蜂窩”晶格的碳納米管類(lèi)似。但碳納米管將蜂窩晶格彎曲成納米管形狀則難以仿制,石墨烯晶體管是將碳原子沉積成薄膜,并由傳統的微影工具繪制出來(lái)。
IBM已經(jīng)證明了通過(guò)一種層狀的石墨烯技術(shù)可以有效地解決使用窄狀石墨烯作為晶體管通道所帶來(lái)的噪音問(wèn)題。在最近的演示中,IBM聲稱(chēng)毫米波通信電路所要求的太赫茲頻率能通過(guò)石墨烯薄膜達到。
IBM表示柵極在頂部的石墨烯晶體管由絕緣硅晶圓所制成,在不同的柵極電壓和長(cháng)度下均有很高的工作頻率。研究結果表明隨著(zhù)頻率的增高,石墨烯晶體管電流增益的下降遵循傳統晶體管的響應曲線(xiàn)。
而最高截止頻率和柵極長(cháng)度的平方成反比,在柵極長(cháng)度為150納米的時(shí)候達到26GHz。
美國國防高級研究計劃署(DARPA)透過(guò)碳電子射頻應用(CERA)項目贊助了該項研究的一部分。DARPA旨在發(fā)展毫米波通信技術(shù),最終目標是通過(guò)使用8英寸以上晶圓制成的石墨薄膜晶體管,實(shí)現工作在100GHz以上頻率的W波段低噪音放大器。
IBM研究團隊下一個(gè)目標是改善柵極介電材料,以實(shí)現工作在太赫茲頻率范圍的射頻電路。