石墨烯“打底” 我國科學家制備出高速晶體管
從中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心獲悉,該中心先進炭材料研究部科研人員首次制備出以肖特基結(jié)作為發(fā)射結(jié)的垂直結(jié)構(gòu)晶體管“硅—石墨烯—鍺晶體管”,成功將石墨烯基區(qū)晶體管的延遲時間縮短了1000倍以上,并將其截止頻率由兆赫茲(MHz)提升至吉赫茲(GHz)領(lǐng)域,未來將有望在太赫茲(THz)領(lǐng)域的高速器件中應用。 該研究成果近日在《自然·通訊》上在線發(fā)表。 1947年,第一個雙極結(jié)型晶體管(BJT)誕生于貝爾實驗室,引領(lǐng)了人類社會進入信息技術(shù)的新時代。過去的幾十年里,提高BJT的工作頻率一直是人們不懈的追求,異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HBT)和熱電子晶體管(HET)等高速器件相繼被研究報道。然而,當需要進一步提高頻率時,這些器件便遭遇到瓶頸:HBT的截止頻率最終被基區(qū)渡越時間所限制,而HET則受限于無孔、低阻的超薄金屬基區(qū)的制備難題。 近年來,石墨烯作為性能優(yōu)異的二維材料備受關(guān)注,人們提出將石墨烯作為基區(qū)材料制備晶體管,其原子級厚度將消除基區(qū)渡越時間的限制,同時其超高的載流子遷移率也有助于實現(xiàn)高質(zhì)量的低阻基區(qū)。 |