據美國物理學家組織網4月11日報道,IBM公司的科學家林育明(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。
石墨烯是只有一個碳原子厚度的單層片狀結構,可由石墨剝離而成。石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬。作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快,因此,它有望替代硅作為頂級電子材料來制備速度更快的晶體管。
以前,科學家通過將石墨烯薄層置于一個絕緣襯底(諸如二氧化硅)的上方來制造石墨烯設備,然而,這種襯底會削弱石墨烯的電學性能。現在,IBM公司的科學家找到了辦法,將襯底對石墨烯電學性能的影響減至最低。
科學家將一個“類金剛石碳”放置在一個硅晶圓襯底上,制備出了新的石墨烯晶體管。這種“類金剛石碳”是無極性介質,也不會像二氧化硅那樣捕獲或驅散電荷,因此,新石墨烯晶體管在溫度發生改變時(包括像太空中那樣的極低溫度下),顯示出了卓越的穩定性。
IBM表示,這種新的高頻石墨烯晶體管將在手機、互聯網或雷達等通訊設備領域大展拳腳。而且,現有的制備標準硅設備的技術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進行商業化生產。
該晶體管的研制是IBM承接的美國國防部高級研究計劃局的一項任務的一部分,美國軍方希望該研究能有助于他們研發出高性能的無線調頻晶體管。