Сверхбыстрый графеновый транзистор

Специалистами Исследовательского центра им. Томаса Уотсона компании IBM (США) был сконструирован графеновый полевой транзистор, расчетная граничная частотота транизистора 100 ГГц, на которой коэффициент усиления по току уменьшается до единицы.

Для создания графенового слоя ученые в течение двух минут выдерживали пластину карбида кремния при температуре 1 450 ˚C. Затем методом электронной литографии формировались электроды истока и стока — слои титана, палладия и золота толщиной 1, 20 и 40 нм.

На сохранившиеся между ними каналы открытого графена наносился защитный диэлектрический слой полигидроксистирола толщиной 10 нм; сверху располагались диоксид гафния, отличающийся высокой диэлектрической проницаемостью, и электрод затвора.

Длина затвора лучших из созданных транзисторов сравнительно велика и составляет 240 нм (современные кремниевые устройства, напомним, уже дошли до 32 нм). В опытах оценивалось функционирование транзисторов на частоте до 30 ГГц; граничную частоту в 100 ГГц исследователи получили путем экстраполяции. Стоит заметить, что предыдущий вариант графенового транзистора IBM, представленный в январе прошлого года, имел граничную частоту всего в 26 ГГц, а кремневые аналоги при сравнимой длине затвора демонстрируют значение 40 ГГц.

В будущем исследователи займутся уменьшением размеров и оптимизацией конструкции устройства и постараются повысить качество графенового слоя. Кроме того, им необходимо подумать над тем, как создать ненулевую запрещенную зону в графене, поскольку текущий вариант транзистора, в котором используется материал без запрещенной зоны, нельзя применять в схемах логики.

Kai - Каи 5-й факультет Фото,новости института,тематический глоссарий по радиоэлектронике и телекоммуникациям ИРЭТ Каи,5-й факультет.Институт радиоэлектронных и телекоммуникационных систем.Фото,новости,технический словарь.