【中科院金属所研制出国际首款射频测试硅-石墨烯-锗势垒晶体管,截止频率132GHz刷新世界纪录】🔻随着5G的规模化部署与6G技术的前瞻性探索,对晶体管的运行速度提出了前所未有的要求,即其截止频率需突破1太赫兹(THz)的关键门槛。🔻传统高频晶体管,如高电子迁移率晶体管(HEMT)和异质结双极型晶体管(HBT),其性能受限于载流子在沟道或体材料基区中的渡越时间,难以满足太赫兹频段的应用需求。🔻中国科学院金属研究所联合多家研究单位,提出了一种创新性的高频器件架构——硅-石墨烯-锗势垒晶体管(Si-Graphene-Ge Barristor)。🔻研究团队首先在锗衬底上通过化学气相沉积外延生长了晶圆级单晶单层石墨烯,随后将单晶硅膜精确堆叠于石墨烯之上,构筑了高质量的硅-石墨烯-锗垂直异质结构。该结构利用石墨烯与硅、锗界面处形成的不对称肖特基势垒,并结合石墨烯的量子电容效应进行功函数调控,在高频性能方面,该晶体管实现了132 GHz的本征截止频率,通过优化材料掺杂浓度、降低接触电阻及缩减寄生效应,该器件的理论工作频率有望突破1 THz,进入太赫兹应用频段。

