В IBM показали самый быстрый в мире транзистор на графене

 


В Исследовательском Центре фирмы IBM создан самый быстрый в мире графеновый полевой транзистор, работающий с тактовой частотой 26 Ггц. Совсем недавно инженеры – исследователи фирмы предсказали, что благодаря более высокой подвижности электронов в углероде, со временем будет возможно создать графеновые полупроводниковые устройства с более высокими скоростными свойствами, чем у кремниевых и достичь терагерцового диапазона.

Графен – это особая форма углерода, которая образуется в виде листов толщиной всего лишь в один атом. Двумерный аллотроп углерода был впервые получен в лаборатории совсем недавно, всего лишь четыре года назад. Специалисты по электронике сразу увидели в нем идеальный материал для производства интегральных схем. Вскоре были созданы и первые экспериментальные транзисторы, в которых вместо кремния или германия применялся графен.

Корпорация IBM разрабатывает графеновые транзисторы в своем исследовательском центре имени Уотсона (IBM's Thomas J. Watson Research Center (Yorktown Heights, N.Y.). Только что оттуда пришло сообщение о создании транзистора на графене с тактовой частотой в 26 гигагерц, что на сегодня является мировым рекордом.

Специалисты IBM решили проблему создания достаточно широкой запрещенной зоны для устранения токов утечки в полевом транзисторе из графена. Графеновые транзисторы IBM с верхним расположением затвора были изготовлены с использованием подложек «кремний-изолятор», затем характеризованы для высокочастотной работы с различным напряжением на затворе при его различной длине. Результаты испытания графеновых транзисторов показывают, что усиление по току при увеличении частоты следует традиционной для полевых транзисторов спадающей характеристической зависимости.

Самая высокая скорость среди всех испытанных транзисторов – 26 гигагерц была зарегистрирована при длине затвора 150 нм. Поскольку пиковая частота растет с уменьшением размера затвора, разработчики полагают, что терагерцовые графеновые транзисторы могут быть созданы путем дальнейшего уменьшения длины затвора примерно до 50 нм.

Есть все основания считать, что возможности графеновой электроники простираются до частот порядка тысячи гигагерц, иначе говоря, одного терагерца. Однако создание таких систем скорее всего потребует еще нескольких лет интенсивной работы.

Этот проект финансирует Управление перспективных оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency – Darpa), которое заинтересовано в получении транзисторов с частотой порядка 100 гигагерц.


Источник: NanoNewsNet