IBM公司近日展示了可運行在100GHz頻率下的石墨材料晶體管,這次展示的晶體管是在直徑兩英寸的石墨晶圓上制造出來的,這種晶體管可以在常溫狀態下正常工作。據稱這次展示的射頻石墨晶體管的運行速度僅次于鎵砷材料制造的分立是晶體管,這次展示意味著業界在高速碳材料電子設備的商業化進程方向上又邁出了一大 步。
這次研制的射頻石墨晶體管是應美國國防部高級研究計劃局(ARPA)的要求研制的。這次研制的產品比先前展示的同類產品在平率方面提升了4倍。科學家們在制造這款晶體管時使用了與傳統硅外延工藝相同的方法,在一片SiC晶圓上外延生長出了一層石墨外延層,然后再使用一種名為熱分解的工藝將石墨薄層中所含的硅元素消除。此后,科學家再在這層石墨薄膜上制出金屬柵極和high-K絕緣層。
這次制造的石墨晶體管的門極寬度是240nm,比現有硅制程光刻工藝所能得到的最小門極寬度大10倍左右.IBM稱下一步他們將進一步改善制造工藝,縮短柵極的寬度,增強設備中的電子流動性,以便將這種晶體管的運行速度推上1THz左右,以便滿足ARPA的開發要求。
ARPA的目標是建造石墨晶體管集成電路,以取代現有的軍用分立式鎵砷材料高頻通信器件。