I en nyligen publicerad artikel i Science har forskare från IBM visat resultat med världens snabbaste grafenbaserade transistor. Artikeln som fått titeln “”100-GHz Transistors from Wafer-Scale Epitaxial Graphene” publicerades i Science 5 februari 2010: Vol. 327 visar en milstolpe för hur man använder kol i radiofrekvenselektronik. Viktigast av allt var att man fick grafen att växa epitaxiellt på wafer-skala med teknik som är kompatibelt med dagens kiseltillverkningsfabriker.
Ett utdrag ut artikeln;
“The high carrier mobility of graphene has been exploited in field-effect transistors that operate at high frequencies. Transistors were fabricated on epitaxial graphene synthesized on the silicon face of a silicon carbide wafer, achieving a cutoff frequency of 100 gigahertz for a gate length of 240 nanometers. The high-frequency performance of these epitaxial graphene transistors exceeds that of state-of-the-art silicon transistors of the same gate length.”
Grafen har länge ansetts som en stark potentiell kandidat för framtida transistorer tack vare dess molekylära karaktär. Grafen består av ett enda lager av kolatomer ordnade i sexkantiga mönster, ungefär som strukturen på din vanliga vaxkaka. Elektronerna kan fortplanta sig extremt snabbt över atomerna, så att man når de höga frekvenser som visas i artikeln.
Portens längd mätte relativt långa 240nm, vilket lämnar gott om utrymme för förbättringar. Transistorns gränsfrekvensen som redovisas i artikeln, 100GHz, är 2,5 gånger högre än den bästa kiseltransistorn med samma port längd. Transistornarkitekturen använde en metall topp-gate design med hög dielektricitetskonstant oxid och en ny grind isolator.
Arbetet, som stöds av DARPA, visade att Grafen är inom räckhåll för användning i integrerade kretsar och hög-prestanda lösningar.
