【石墨烯晶體管閃耀鑽石般的基板】

江南布衣

【石墨烯晶體管閃耀鑽石般的基板】

 

 

 

石墨閃耀鑽石般的基板

類金剛石碳可能是一個理想的襯底為石墨烯晶體管。

 

所以說，研究人員在美國誰擁有先進的設備作出了創紀錄的高截止頻率為 155 GHz和有史以來最短的柵極長度僅為 40納米。

 

該場效應晶體管，它的所有功能也一路下滑的溫度低至4.3 K，工作在無線電頻率，因此可用於無線通信。

 

石墨是一種平板的碳只有一個原子厚，進行電子在極高的速度。

 

事實上，電子表現就像相對論粒子沒有靜止質量。

 

這和其他不尋常的物理特性，意味著石墨往​​往是吹捧，以取代矽作為電子材料的選擇和可能被用來製造更快的晶體管比今天存在。

 

石墨製成的晶體管可用於射頻微電子設備的無線通信。

 

這些設備可以通過傳輸高質量石墨薄片，產生了一種叫做化學氣相沉積（CVD），到一個合適的，絕緣基片 - 如二氧化矽。

 

然而，問題是，會嚴​​重降低基板的電子特性的石墨因為散射電荷載體（電子和空穴）在石墨。

 

這種散射，從而大大限制了速度的電子和空穴，由於涉及約之間的相互作用石墨和介質基板材料。

 

 

鑽石般的，但價格便宜

現在，小猿Avouris和他的同事在IBM Thomas J. Watson研究中心，紐約，現在已經提出了這一挑戰的答案。

 

研究小組使用類金剛石作為頂層的基材，與碳頂上標準矽晶片。

 

類金剛石碳已廣泛應​​用於半導體工業，是創造的化學氣相沉積（CVD）。

 

它是一種非極性介質材料，這意味著它不收費陷阱也不散射充電高達二氧化矽一樣。

 

它也便宜，使大面積，吸收不了多少水;並具有優良的導熱性。

 

他說：“截止頻率是最高的，我們獲得迄今為止對晶體管製成的CVD -石墨，”Avouris說。

 

“不過，這不，到目前為止，限制什麼就可以實現，因為質量的CVD，石墨，我們用的是溫和的（它的運營商流動性不足千厘米2 / VS）。“

 

在IBM和許多其他世界各地的實驗室，科學家正在完善CVD過程，穩步提高其性能，他補充說。

 

高頻晶體管，可以找到使用中的應用廣泛，但主要是在通信 - 例如，移動電話，互聯網和雷達。

 

醫療成像，安全和傳感器也可以受益。

 

更重要的是，新的晶體管繼續工作以及在極低的溫度，因此可以用在極其寒冷的環境，如空間。

 

“有了這個工作，另一個行業兼容的技術選項用於無線電頻率石墨烯場效應晶體管現已有售，”評論弗蘭克 Schwierz的伊爾梅瑙工業大學在德國。

 

研究結果發表在自然 472 74。

 

 

關於作者

百麗Dumé是特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/45649