日前，中科院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心先進(jìn)炭材料研究部科研人員首次制備出以肖特基結(jié)作為發(fā)射結(jié)的垂直結(jié)構(gòu)晶體管“硅- 石墨烯- 鍺晶體管”。

目前已報(bào)道的石墨烯基區(qū)晶體管普遍采用隧穿發(fā)射結(jié)，然而隧穿發(fā)射結(jié)的勢壘高度嚴(yán)重限制了晶體管作為高速電子器件的發(fā)展前景。研究團(tuán)隊(duì)通過半導(dǎo)體薄膜和石墨烯轉(zhuǎn)移工藝，首次制備出以肖特基結(jié)作為發(fā)射結(jié)的垂直結(jié)構(gòu)的“硅- 石墨烯- 鍺晶體管”。

研究人員表示，與已報(bào)道的隧穿發(fā)射結(jié)相比，硅-石墨烯肖特基結(jié)表現(xiàn)出目前最大的開態(tài)電流和最小的發(fā)射結(jié)電容，從而得到最短的發(fā)射結(jié)充電時(shí)間，器件的截止頻率由約1.0MHz提升至1.2GHz。

科研人員同時(shí)對器件的各種物理現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模發(fā)現(xiàn)了該器件具有工作于太赫茲領(lǐng)域的潛力，這將極大提升石墨烯基區(qū)晶體管的性能，為未來最終實(shí)現(xiàn)超高速晶體管奠定了基礎(chǔ)。