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IBM研发全球最快石墨烯晶体管直奔26GHz

本文摘要:IBM宣告,他们早已顺利将纳米级石墨烯场效应晶体管的频率提升到GHz级别,这也是这种非硅电子材料迄今为止所能超过的最低频率。该成就是美国国防部高级研究计划署(DARPA)赞助商的碳电子射频应用于(CERA)项目获得的里程碑式变革,也是研发下一代通信设备工程的一部分。

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IBM宣告,他们早已顺利将纳米级石墨烯场效应晶体管的频率提升到GHz级别,这也是这种非硅电子材料迄今为止所能超过的最低频率。该成就是美国国防部高级研究计划署(DARPA)赞助商的碳电子射频应用于(CERA)项目获得的里程碑式变革,也是研发下一代通信设备工程的一部分。

石墨烯(Graphene)是石墨的一种类似形式,呈圆形二维结构,由蜂窝状的单层碳原子构成,极致情况下只还包括六角元胞(等角六边形),而且具有独有的电子属性,有期望最后构成超高速晶体管,故而更有了全球科研人员的普遍注目。2006年3月,佐治亚理工学院顺利地生产了第一个石墨烯平面场效应晶体管,并观测到了量子干预效应。晶体管的运营频率各不相同其大小和电子移动速度,而大小因素正是半导体行业大大执着更加先进设备工艺硅晶体管的驱动力之一。

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与硅比起,石墨烯内的电子移动速度十分慢,所以能生产出有高速度、高性能的晶体管。IBM的近期成果除了让石墨烯晶体管的频率突破1GHz,更加最重要的是还首次奠定了尺度不道德,比如性能对大小的依赖性。

科研人员们找到,在门信号宽度超过150纳米的时候,石墨烯晶体管的运营频率可以超过空前的26GHz,而现在微处理器里的硅晶体管在无限大超频状态下也不过8GHz左右。IBM还预计,如果能将门信号宽度增大到50纳米,石墨烯晶体管的频率就未来将会突破1THz,也就是1000GHz。接下来,IBM一方面不会改良材料,更进一步强化性能,另一方面不会研发基于高性能石墨烯晶体管的射频电路。


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