Grafenowy tranzystor niemal jak CMOS

| Technologia
IBM

Specjaliści z IBM-a otworzyli pasmo wzbronione w tranzystorze polowym (FET) wykonanym z grafenu, pokonując tym samym jedną z ostatnich przeszkód na drodze do skomercjalizowania grafenowej elektroniki. Ich grafenowy FET, jak zapewniają, będzie w przyszłości mógł konkurować z tranzystorami CMOS.

W grafenie w sposób naturalny nie występuje energetyczne pasmo wzbronione, które jest potrzebne do większości zastosowań elektronicznych. Możemy ogłosić, że otworzyliśmy pasmo o wartości do 130 meV w naszym dwuwarstwowym grafenowym tranzystorze polowym. Z pewnością można osiągnąć też pasma o wyższych wartościach - powiedział Phaedon Avouris z IBM-a. Otwarcie pasma pozwala na zastosowanie grafenu w elektronice oraz optoelektronice.

Brak pasma wzbronionego w grafenie powoduje, że, pomimo iż ruchliwość elektronów w tym materiale jest znacznie wyższa niż w krzemie, to współczynnik on/off wynosi w nich zaledwie 10, podczas gdy w krzemie jest liczony w setkach. IBM poinformował, że po otwarciu pasma w temperaturze pokojowej udało się osiągnąć w grafenie współczynnik bliski 100, a gdy urządzenie jest schłodzone wzrasta on do 2000.

Ekspertom udało się to wszytko osiągnąć głównie dzięki odizolowaniu bramki za pomocą polimeru. To zredukowało rozpraszanie elektronów, prowadząc do zwiększenia współczynnika on/off.

Teraz badacze IBM-a rozpoczynają prace nad zmniejszeniem grubości warstwy izolującej, otwarciem szerszego pasma wzbronionego i zwiększeniem współczynnika on/off.

tranzystor polowy grafen IBM CMOS pasmo wzbronione