高速晶体管研制成功

日前，中科院金属研究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”。

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晶体管作为高速电子器件的发展前景。研究团队通过半导体薄膜和石墨烯转移工艺，首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构的“硅- 石墨烯- 锗晶体管”。

研究人员表示，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，器件的截止频率由约1.0MHz提升至1.2GHz。

科研人员同时对器件的各种物理现象进行了分析，并基于实验数据建模发现了该器件具有工作于太赫兹领域的潜力，这将极大提升石墨烯基区晶体管的性能，为未来最终实现超高速晶体管奠定了基础。