Графеновый транзистор от IBM демонстрирует рекордную частоту

Инженеры компании IBM объявили о создании высокочастотного графенового транзистора с рекордной для существующих устройств частотой среза – 100 ГГц. Работа над ним велась в рамках финансируемой агентством DARPA программы "Высокочастотные устройства на базе углеродной электроники" (Carbon Electronics for RF Applications, или CERA), целью которой является создание телекоммуникационных устройств нового поколения.

Достичь столь высоких показателей позволила технология эпитаксиального выращивания графенового слоя на цельной пластине, подобная той, что используется в производстве современных чипов.

"Ключевое преимущество графена заключается в очень высокой скорости передачи электронов, необходимой дла достижения рекордных частот и рекордной производительности транзисторов следующего поколения, – заявил вице-президент подразделения IBM Research. – Наши достижения ясно демонстрируют, что графен можно использовать для создания высокопроизводительных устройств и интегральных схем".

Графен представляет собой слой атомов углерода толщиной в один атом, расположенных в виде решетки с шестигранными ячейками. Эта двухмерная структура обладает уникальными электрическими, оптическими, механическими и термическими свойствами, которые могут найти применение в производстве высокотехнологичных устройств.

Графеновые пластины высочайшего качества были созданы с использованием технологии термического разложения подложки, изготовленной из карбида кремния. Готовый транзистор имеет металлический затвор, а в качестве изолирующего слоя затвора использованы полимер и оксид с высокой диэлектрической постоянной. Немалая длина затвора – 240 нм – позволит в дальнейшем усовершенствовать производительность транзистора, сокращая это значение.

Стоит заметить, что представленные ранее графеновые устройства уже превзошли величину частоты среза, которой характеризуются передовые разработки в области кремниевых транзисторов с той же длиной затвора – она достигает 40 ГГц. Той же производительности достигали устройства из графена, изготовленного из натурального углерода, что подтверждает предположение о возможном улучшении показателей графена, полученного из разных источников.