ダイヤモンドのような炭素状の高周波スケールグラフェントランジスタ
Yanqing Wu1, Yu-ming Lin, Ageeth A Bol
1IBM Thomas J. Watson Research Center, Yorktown Heights, New York 10598, USA.
Nature
|April 9, 2011
まとめ
研究者らは,史上最短のグラフェン無線周波数 (r.f.) を開発した. トランジスタ (40 nm). これらのデバイスは,室温および冷凍温度で優れた性能を示し,次世代電子機器の道を開く.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気工学 電気工学とは
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- グラフェンは,高キャリアモビリティと飽和速度を示し,高性能エレクトロニクスにとって有望である.
- 化学蒸気堆積 (CVD) は,大規模で高品質のグラフェン合成を可能にします.
- CVDグラフェン無線周波数 (r.f.) のスケーリング行動 トランジスタはあまり研究されていない.
研究 の 目的:
- 最先端のCVDグラフェンr.f.のスケーリング行動を体系的に調査する. トランジスタ.
- これらのトランジスタの性能をスケールダウンゲート長さで調べるために.
- グラフェンr.f.の冷凍性能を評価するために. トランジスタ.
主な方法:
- 銅の上に化学蒸気堆積 (CVD) によるグラフェン合成.
- CVDグラフェンがダイヤモンドのような炭素基板に転送される.
- トップゲートR.F.の製造と特徴付け ゲート長が40 nm未満のトランジスタ.
- 試験装置の性能を室温および冷凍温度 (4.3Kまで) で測定する.
主要な成果:
- CVDグラフェン r.f.の最も短いゲート長 (40 nm) を実証しました. トランジスタ.
- 40nmトランジスタで最高155GHzのカットオフ周波数を達成しました.
- カットオフ周波数がゲート長 (1/ゲート長) に逆比例してスケールすることが観察されました.
- グラフェン r.f. グラフェン トランジスタは,従来のデバイスとは異なり,冷凍温度で最小限の性能低下を示しました.
結論:
- この研究では,CVDグラフェンr.f.を成功裏に縮小しました. トランジスタは40nmまで,高いカットオフ周波数を達成します.
- カットオフ周波数とゲートの長さの逆スケーリング関係が確認されています.
- グラフェントランジスタは,冷凍温度での優れた動作安定性を提供し,その応用可能性を拡大します.
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