助电晶体发展 陆科研提升石墨烯

中国科学院金属研究北区一隅。(取自中国科学院官网

中国科学院金属研究科研员成功将石墨基区晶体管延迟时间缩短了1000倍以上,并将其截止频率由兆赫兹提升至吉赫兹领域。(取自新浪微博@中国青年网

中国科学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电晶体「矽-石墨烯-锗电晶体」,成功将石墨烯基区电晶体的延迟时间缩短了1000倍以上,并将截止频率由兆赫兹提升至吉赫兹领域。相关成果已于近日线上发表于国际学术期刊《自然.通讯》。

成果论文的通讯作者中科院金属所研究员东明表示,这一研究工作提升了石墨烯基区电晶体的性能,未来将有望在太赫兹领域的高速器件中应用,为最终实现超高速电晶体奠定了基础

石墨烯,这个性能优异的二维材料,近年来备受瞩目。科学界提出将石墨烯作为基区材料制备电晶体,其原子级厚度将消除基区渡越时间的限制,同时超高的载流子迁移率也有助于实现高品质的低阻基区。

「目前已报导的石墨烯基区电晶体,普遍采用隧穿发射结,然而隧穿发射结的势垒高度,严重限制了该电晶体作为高速电子器件发展前景。」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。

刘驰表示,与已报导的隧穿发射结相比,矽-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,对于未来的电晶体研制具有十分重要的意义