IBM研发出世界最快的石墨烯晶体管

新闻事件：

• IBM声称研究出速度最快的石墨烯场效应晶体管，运行频率达到26GHz
• 石墨烯晶体管的频率有望突破太赫兹

行业影响：

• 通过使用石墨薄膜晶体管实现工作在100GHz以上频率的W波段低噪音放大器

IBM研究中心声称研究出世界上速度最快的石墨烯场效应晶体管，运行频率达到26GHz。

IBM Thomas J. Watson研究中心（位于纽约州Yorktown Heights）的研究人员预测随着碳的电子迁移率加快，该材料将超越硅的极限，达到100GHz以上，进入太赫兹频率范围。

IBM研究中心院士及纳米科学与技术部的经理Phaedon Avouris表示：“我们目前为止测量到的最快石墨烯晶体管其运行频率在栅极长度达到150纳米的时候可以达到空前的26GHz。因为峰值频率随着栅极长度的减小而增加，我们相信通过进一步减小栅极长度到50纳米以内，石墨烯晶体管的频率有望突破太赫兹。”

石墨烯的组成和由碳原子构成的鸡肉丝网状的“蜂窝”晶格的碳纳米管类似。但碳纳米管将蜂窝晶格弯曲成纳米管形状则难以仿制，石墨烯晶体管是将碳原子沉积成薄膜，并由传统的微影工具绘制出来。

IBM已经证明了通过一种层状的石墨烯技术可以有效地解决使用窄状石墨烯作为晶体管通道所带来的噪音问题。在最近的演示中，IBM声称毫米波通信电路所要求的太赫兹频率能通过石墨烯薄膜达到。

IBM表示栅极在顶部的石墨烯晶体管由绝缘硅晶圆所制成，在不同的栅极电压和长度下均有很高的工作频率。研究结果表明随着频率的增高，石墨烯晶体管电流增益的下降遵循传统晶体管的响应曲线。

而最高截止频率和栅极长度的平方成反比，在栅极长度为150纳米的时候达到26GHz。

美国国防高级研究计划署(DARPA)透过碳电子射频应用(CERA)项目赞助了该项研究的一部分。DARPA旨在发展毫米波通信技术，最终目标是通过使用8英寸以上晶圆制成的石墨薄膜晶体管，实现工作在100GHz以上频率的W波段低噪音放大器。

IBM研究团队下一个目标是改善栅极介电材料，以实现工作在太赫兹频率范围的射频电路。