-
石墨烯再“立功”!中国科学家成功研制高速晶体管
最后更新: 2019-11-10 21:09:15中国青年报客户端北京11月10日电 记者今天从中国科学院金属研究所获悉,该所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部科研人员首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构晶体管“硅-石墨烯-锗晶体管”,成功将石墨烯基区晶体管的延迟时间缩短了1000倍以上,并将其截止频率由兆赫兹提升至吉赫兹领域。相关成果已于近日在线发表于国际学术期刊《自然•通讯》。
据该成果论文的通讯作者、中科院金属所研究员孙东明介绍,这一研究工作提升了石墨烯基区晶体管的性能,未来将有望在太赫兹领域的高速器件中应用,为最终实现超高速晶体管奠定了基础。
(硅-石墨烯-锗晶体管相关器件示意图)
1947年,第一个双极结型晶体管诞生于美国贝尔实验室,引领人类社会进入信息技术的新篇章。在过去的几十年里,提高双极结型晶体管的工作频率,成为科学界的不懈追求,异质结双极型晶体管和热电子晶体管等高速器件相继被研究报道。然而,当需要进一步提高频率时,这些器件遭遇了瓶颈。异质结双极型晶体管的截止频率,最终被基区渡越时间所限制,而热电子晶体管的发展,则受限于无孔、低阻的超薄金属基区的制备难题。
石墨烯,这个性能优异的二维材料,近年来倍受关注。科学界提出将石墨烯作为基区材料制备晶体管,其原子级厚度将消除基区渡越时间的限制,同时其超高的载流子迁移率也有助于实现高质量的低阻基区。
“目前已报道的石墨烯基区晶体管,普遍采用隧穿发射结,然而隧穿发射结的势垒高度,严重限制了该晶体管作为高速电子器件的发展前景。”此次成果论文的第一作者、中科院金属所副研究员刘驰表示,科研人员提出了半导体薄膜和石墨烯转移工艺,首次制备出如今这一成果。
据刘驰介绍,与已报道的隧穿发射结相比,硅-石墨烯肖特基结表现出目前最大的开态电流和最小的发射结电容,从而得到最短的发射结充电时间,使器件总延迟时间缩短了1000倍以上,可将器件的截止频率由约1.0兆赫兹提升至1.2吉赫兹。刘驰说,通过基于实验数据的建模,科研人员进一步发现,该器件具备工作于太赫兹领域的潜力,而这对于未来的晶体管研制具有十分重要的意义。
作者:邱晨辉
标签 石墨烯- 原标题:石墨烯再“立功”!中国科学家成功研制高速晶体管
- 责任编辑: 吕栋 
-
川藏铁路拉林段跨雅鲁藏布江大桥合龙,明年铺轨
2019-11-10 17:11 科技前沿 -
日本数码巨头奥林巴斯将退出相机市场 三星or索尼接盘
2019-11-10 16:25 科技前沿 -
华为入场,能否帮中国破局车载雷达市场?
2019-11-10 09:30 汽车工业 -
国内首套!华工科技向印度出口大型激光切焊一体机
2019-11-09 20:31 -
华为Mate X不能在-5℃及低于该温度的环境下弯折
2019-11-08 21:06 -
从差1万到反超20万,平板电脑销量冠军3个季度后易主
2019-11-08 17:10 消费 -
华为在华优势扩大之际,联想将手机下个战场放往欧洲
2019-11-08 13:59 手机 -
不止是导航!北斗高精准燃气泄漏检测系统首发
2019-11-08 13:56 北斗照耀 -
中国新一代智能B型地铁通过无人驾驶测试 内置“黑科技”
2019-11-08 11:09 -
我科学家研获高性能柔性有机太阳能电池
2019-11-07 07:39 科技前沿 -
我国正式启动6G研发
2019-11-06 19:59 科技前沿 -
直播:任正非对话马凯硕
2019-11-06 16:21 华为 -
三星折叠屏手机国行上架,不支持5G,售价15999元
2019-11-06 13:24 手机 -
我国开发出高能量密度的柔性钠离子微型超级电容器
2019-11-05 21:53 -
并列DxOMark第一,雷军:有友商华为,是小米最大幸运
2019-11-05 20:43 手机 -
任正非:研发基层管理不改革,我们就是下一个惠普
2019-11-05 10:23 华为 -
三星中国回应裁员传言:相关业务调整 顺应5G时代发展需求
2019-11-05 09:38 手机 -
国际领先!量子霸权标准是“天河二号”算出的
2019-11-05 07:22 科技前沿 -
中国成功发射第49颗北斗导航卫星
2019-11-05 07:16 北斗照耀 -
雷军线上科普:小米手表为何做成方形而非圆形
2019-11-04 17:40 手机
相关推荐 -
哥大挺巴抗议持续,美众议长称国民警卫队应适时出动 评论 360安理会表决:俄方否决,中方反击美方指责 评论 296“6年增加两倍”,美军高官又炒:中国速度“惊人” 评论 144NASA局长抹黑中国登月,连专业常识都不顾了 评论 409最新闻 Hot
-
“中企强势进军,韩企在自己主场感到危机”
-
安理会上,俄美代表互相质问对方“为什么?”
-
周受资回应:我们哪儿都不会去
-
美官员:最近几周,美国已向乌克兰秘密提供远程导弹
-
“6年增加两倍”,美军高官又炒:中国速度“惊人”
-
“这泼天的富贵暂时轮不上美国”
-
“价格战太激烈,大众在华目标就是保住份额”
-
朔尔茨称“普京没资格”,俄方反怼
-
“以色列是种族隔离国家!”纽约爆发抗议,数百犹太人被捕
-
“宁德时代被美国施压还赚了,韩企投资美国怎么反而要亏?”
-
俄国防部副部长涉严重贪腐被拘
-
NASA局长抹黑中国登月,连专业常识都不顾了
-
特朗普迎接:我喜欢这人
-
欧洲急着减排,却发现实现目标得依赖中国
-
“中国报价太香,加税50%都吓不跑美国买家”
-
美太平洋舰队司令来华参会:2019年后来华最高级别军官
-