石墨可实现超高速芯片 比硅快百倍

2008-03-27 16:10:41来源: 电子工程世界 汤宏琳 编译

  据美国马里兰大学研究人员称,石墨晶体管胜过最快的芯片材料,包括锑化铟。

  石墨烯是由单一层碳原子构成的二维晶体,是一种结合了半导体和金属属性的新材料。与大多数半导体不同的是,研究人员发现石墨烯似乎对温度是相位不变的。一般情况下,速度(即电子迁移率)与温度是成比例的。越冷越好,因为温度越低,热振动(即声子,其能够散射流动电子)越少。

  据研究人员称,如果芯片制造商选择合适的衬底,纯石墨晶体管似乎能够在室温达到他们最大可能速度。

  “我们在50K~500K温度下测量石墨烯各单层间的电子迁移率,发现不管温度是多少,电子迁移率都约为15,000 cm2/Vs ,这是不同寻常的,”美国马里兰大学纳米技术和先进材料中心的物理学教授Michael Fuhrer称。

  硅的电子迁移率约为1,400 cm2/Vs,锑化铟已知的最高电子迁移率约为77,000 cm2/Vs。相比之下,由美国马里兰大学研究人员所测量的石墨烯的热振动是如此微弱,以至于诸如杂质基底的选择等次级效应比声子的影响要大。

  Fuhrer说:“我们正在考虑石墨烯中声子的电子散射是非常微弱的,这使得我们将受限于杂质。如果能够去掉这些杂质,我们就能够在室温下实现约200,000 cm2/Vs电子迁移率,这比硅要好100倍。”

  相较之下,碳纳米管的电子迁移率约为100,000 cm2/Vs,是石墨烯的一半。但是为了由石墨烯制造出的纯碳晶体管能实现最高的迁移速率,研究人员称他们将需要一个基板用于他们目前的测试,而不是普通二氧化硅。候选的材料包括碳化硅和金刚石。

  同时他们也在考虑完全去掉基板并使用石墨烯晶体管通道下的空气间隙。

  Fuhrer说:“由于石墨烯本身热振动如此微弱,次级的、鲜为人知的效应似乎占主导地位,基板(对于我们来讲就是二氧化硅)中的声子将电子迁移率限制在约40,000 cm2/Vs。

  接下来,研究人员将更广泛的尝试将碳化硅预制在晶圆中。该小组同时计划测试金刚石基板沉积的石墨烯。他们也会尝试使用空气间隙,而Fuhrer称这将在商业设备制造中很难实现。

关键字:速度  电子迁移率  室温  振动  晶格  基底  杂质

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/packing/200803/article_18480.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
速度
电子迁移率
室温
振动
晶格
基底
杂质

小广播

独家专题更多

TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 数字电视 安防电子 医疗电子 物联网

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved