據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月11日?qǐng)?bào)道,IBM公司的科學(xué)家林育明(音譯)等人在4月8日出版的《自然》雜志撰文指出,他們研發(fā)出了新的石墨烯晶體管,其截止頻率為155GHz(吉赫),比去年2月推出的100GHz石墨烯晶體管的速度增加了50%,而且塊頭更小。
石墨烯是只有一個(gè)碳原子厚度的單層片狀結(jié)構(gòu),可由石墨剝離而成。石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅(jiān)硬。作為單質(zhì),它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快,因此,它有望替代硅作為頂級(jí)電子材料來(lái)制備速度更快的晶體管。
以前,科學(xué)家通過(guò)將石墨烯薄層置于一個(gè)絕緣襯底(諸如二氧化硅)的上方來(lái)制造石墨烯設(shè)備,然而,這種襯底會(huì)削弱石墨烯的電學(xué)性能。現(xiàn)在,IBM公司的科學(xué)家找到了辦法,將襯底對(duì)石墨烯電學(xué)性能的影響減至最低。
科學(xué)家將一個(gè)“類金剛石碳”放置在一個(gè)硅晶圓襯底上,制備出了新的石墨烯晶體管。這種“類金剛石碳”是無(wú)極性介質(zhì),也不會(huì)像二氧化硅那樣捕獲或驅(qū)散電荷,因此,新石墨烯晶體管在溫度發(fā)生改變時(shí)(包括像太空中那樣的極低溫度下),顯示出了卓越的穩(wěn)定性。
IBM表示,這種新的高頻石墨烯晶體管將在手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或雷達(dá)等通訊設(shè)備領(lǐng)域大展拳腳。而且,現(xiàn)有的制備標(biāo)準(zhǔn)硅設(shè)備的技術(shù)也可以用于制造新的晶體管,這意味著新石墨烯晶體管可以隨時(shí)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。
該晶體管的研制是IBM承接的美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局的一項(xiàng)任務(wù)的一部分,美國(guó)軍方希望該研究能有助于他們研發(fā)出高性能的無(wú)線調(diào)頻晶體管。