【石墨是第一個集成電路】

江南布衣

【石墨是第一個集成電路】

 

 

 

兩個電感和晶體管

IBM的研究人員取得了第一個石墨電路，所有的電路元件都集成在一個緊湊的單芯片。

 

新的電路是另一個重要的一步為石墨的電子產品和潛在的應用包括無線通信和放大器。

 

儘管有很大的進展，近年來的事實，科學家們已經取得了一些高性能石墨為基礎的裝置，它仍然是具有挑戰性的石墨烯晶體管集成與其他組件在一個芯片上。

 

這主要是因為石墨沒有很好地堅持了傳統使用的金屬和氧化物半導體製造工藝和因為沒有可靠和可重複性技術尚未作出這種電路。

 

 

集成電感

現在，小猿Avouris和他的同事在IBM的TJ Watson研究中心的約克鎮高地，紐約，可能已經克服了這個問題與他們的新集成電路包括一個石墨烯晶體管和一個雙電感緊湊集成在碳化矽（SiC）晶圓。

 

在晶圓製造過程中，團隊規模開發的兼容與傳統的半導體製造方法和可用於生產電路在高產量。

 

研究人員合成的石墨熱解吸從碳化矽晶圓的矽，形成統一的石墨層表面上的絕緣碳化矽。

 

然後，他們所定義的晶體管通道使用電子束光刻，消除石墨地區以外的渠道與一個氧離子。電感器被定義為電子束光刻和沉積形成的微米厚的鋁金屬片上。

 

最後，120納米厚的二氧化矽層，沉積電子束蒸發，被用來隔離電感環路從基礎金屬互連。

 

該電路的運作，無線電頻率“混頻器”高達 10 GHz的說，小組成員於明林。

 

顧名思義，混頻器產生的輸出信號頻率與混合的基本組成部分，是許多電子通訊系統。

 

在他們的設備，研究人員應用兩個高頻信號，門和漏極的石墨電路。

 

石墨烯晶體管是由兩個信號調製並產生漏電流，包含混合頻率。

 

 

無線通信

“這條賽道，因為它代表，已經可以用於無線通信，”林告訴physicsworld.com。“並進一步優化性能的石墨烯晶體管，它可能被用來作為一個放大器。”

 

這項工作的重要性超出了實際電路顯示等電路，可使用相同的技術，他補充道。

 

它也可以應用於不同類型的石墨材料，包括化學氣相沉積（CVD）石墨烯薄膜金屬薄膜上創建。

 

最重要的是，它可以用來在矽和其它半導體混合電路，形成新的功能。

 

該小組目前正在忙於工作提高晶體管的性能通過優化器件結構，石墨質量和柵介質。

 

“我們也正在開發更複雜的石墨電路的更複雜的設備說：”林。

 

這項工作是詳細的科學 332 1294。

 

關於作者

百麗Dumé是特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46237