Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Инженеры из Исследовательского центра им. Томаса Уотсона компании IBM сконструировали быстрый графеновый транзистор на подложке из алмазоподобного углерода
Листы графена американцы вырастили на медной фольге по экономичной и хорошо отработанной методике химического осаждения из паровой фазы (CVD). При изготовлении транзисторов эти листы переносят на изолирующую подложку, которая обычно выполняется из диоксида кремния. К сожалению, взаимодействие диэлектрика с графеном отрицательно сказывается на электронных свойствах последнего.
Алмазоподобный углерод, неполярный диэлектрик, в новых опытах занявший место двуокиси кремния, тоже довольно часто используется в полупроводниковой промышленности. Слой такого углерода, недорогого и имеющего отличную теплопроводность, был размещён на подложке из обычного кремния; переместив туда же графен и сформировав остальные элементы транзисторов, учёные приступили к тестированию.
Схема графенового транзистора на алмазоподобном углероде (иллюстрация Phaedon Avouris).
Замена оказалась продуктивной: граничная частота, на которой коэффициент усиления по току уменьшается до единицы, у полученных полевых транзисторов с малой длиной затвора (40 нм) приближалась к 155 ГГц. «Это рекорд для устройств, изготовленных с применением CVD-графена, — утверждает руководитель исследования Федон Авурис (Phaedon Avouris). — Более того, наша технология имеет хорошие перспективы развития. Мы использовали CVD-графен не слишком высокого качества с подвижностью носителей заряда, опускающейся ниже 1 000 см²/(В•с)».
Интересно, что графеновые транзисторы на алмазоподобном углероде прекрасно работали даже при сверхнизкой температуре в 4,3 К. У обычных полупроводниковых устройств при падении температуры проявляется эффект вымораживания носителей заряда, сильно ухудшающий характеристики.
