日前,中科院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心先進炭材料研究部科研人員首次制備出以肖特基結作為發射結的垂直結構晶體管“硅- 石墨烯- 鍺晶體管”。
目前已報道的石墨烯基區晶體管普遍采用隧穿發射結,然而隧穿發射結的勢壘高度嚴重限制了晶體管作為高速電子器件的發展前景。研究團隊通過半導體薄膜和石墨烯轉移工藝,首次制備出以肖特基結作為發射結的垂直結構的“硅- 石墨烯- 鍺晶體管”。
研究人員表示,與已報道的隧穿發射結相比,硅-石墨烯肖特基結表現出目前最大的開態電流和最小的發射結電容,從而得到最短的發射結充電時間,器件的截止頻率由約1.0MHz提升至1.2GHz。
科研人員同時對器件的各種物理現象進行了分析,并基于實驗數據建模發現了該器件具有工作于太赫茲領域的潛力,這將極大提升石墨烯基區晶體管的性能,為未來最終實現超高速晶體管奠定了基礎。
