外电消息报导,IBM日前宣布,研发出一款全世界速度最快的石墨烯(graphene)场效晶体管(FET),运作的频率高达26GHz。而未来透过碳元素更高的电子迁移率,该材料有望超越硅的物理极限,达到100GHz以上,并迈入兆赫领域。
负责该项目的Thomas J. Watson研究中心奈米科技部门经理Phaedon Avouris表示,目前所量测到最快的石墨烯晶体管速度为26GHz,闸极长度在150奈米。若石墨烯晶体管闸极长度进一步缩减至50奈米时,则速度将可达到兆赫等级。
所谓的石墨烯晶体管是将碳原子沉积成薄膜,并用传统的微影工具来制图。IBM表示,石墨烯晶体管是使用绝缘覆硅(silicon-on-insulator)晶圆制造,并透过执行不同的闸极电压与长度来达成高频运作。由于石墨烯的电流增益会随着频率升高,并降低的FET响应曲线变化。而峰值截止频率(cut-off frequency),则是与闸极长度成反比,目前IBM的150奈米闸极长度和26 GHz频率是现今的最高纪录。
IBM表示,该研究团队的下一步将是改善闸极介电质材料,实现兆赫频率范围运作的RF电路。