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 據報道，近日，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心的科研人員首次制備出以肖特基結作為發射結的垂直結構晶體管“硅—石墨烯—鍺晶體管”。

　　這種晶體管將石墨烯基區晶體管的延遲時間成功縮短了1000倍以上，并將其截止頻率由兆赫茲(MHz)提升至吉赫茲(GHz)領域，未來將有望在太赫茲(THz)領域的高速器件中應用。

　　近年來，石墨烯作為性能優異的二維材料備受關注，人們提出將石墨烯作為基區材料制備晶體管，其原子級厚度將消除基區渡越時間的限制，同時其超高的載流子遷移率也有助于實現高質量的低阻基區。

　　“目前已報道的石墨烯基區晶體管普遍采用隧穿發射結，然而隧穿發射結的勢壘高度嚴重限制了該晶體管作為高速電子器件的發展前景。”該研究團隊負責人表示。他們通過半導體薄膜和石墨烯轉移工藝，首次制備出以肖特基結作為發射結的垂直結構的硅—石墨烯—鍺晶體管。

　　該研究人員表示，與已報道的隧穿發射結相比，硅—石墨烯肖特基結表現出目前最大的開態電流和最小的發射結電容，從而得到最短的發射結充電時間，使器件總延遲時間縮短了1000倍以上，器件的截止頻率由約1.0MHz提升至1.2GHz。

　　據悉，我國科研人員同時對器件的各種物理現象進行了分析，并基于實驗數據建模發現了該器件具有工作于太赫茲領域的潛力，這將極大提升石墨烯基區晶體管的性能，為未來最終實現超高速晶體管制備奠定基礎。