p (PhysOrg.com) - Em um artigo recém-publicado na revista Ciência , Os pesquisadores da IBM demonstraram um transistor de grafeno de radiofrequência com a maior frequência de corte alcançada até agora para qualquer dispositivo de grafeno - 100 bilhões de ciclos / segundo (100 GigaHertz). p Esta conquista é um marco importante para o programa Carbon Electronics for RF Applications (CERA) financiado pela DARPA, em um esforço para desenvolver dispositivos de comunicação de próxima geração.

p O registro de alta frequência foi alcançado usando a escala de wafer, grafeno epitaxialmente crescido usando tecnologia de processamento compatível com a usada na fabricação de dispositivos de silício avançados.

p "A principal vantagem do grafeno reside nas velocidades muito altas em que os elétrons se propagam, que é essencial para alcançar alta velocidade, transistores de próxima geração de alto desempenho, "disse o Dr. T.C. Chen, vice-presidente, Ciência e Tecnologia, IBM Research. "O avanço que estamos anunciando demonstra claramente que o grafeno pode ser utilizado para produzir dispositivos de alto desempenho e circuitos integrados."

p O grafeno é uma camada de átomos de carbono com a espessura de um único átomo unida em um arranjo hexagonal semelhante a um favo de mel. Esta forma bidimensional de carbono tem eletricidade única, óptico, propriedades mecânicas e térmicas e suas aplicações tecnológicas estão sendo exploradas intensamente.

p Wafers de grafeno uniformes e de alta qualidade foram sintetizados por decomposição térmica de um substrato de carboneto de silício (SiC). O próprio transistor de grafeno utilizou uma arquitetura de porta superior de metal e uma nova pilha de isolador de porta envolvendo um polímero e um óxido de alta constante dielétrica. O comprimento do portão era modesto, 240 nanômetros, deixando muito espaço para otimização adicional de seu desempenho, reduzindo o comprimento do portão.

p É digno de nota que o desempenho de frequência do dispositivo de grafeno já excede a frequência de corte dos transistores de silício de última geração com o mesmo comprimento de porta (~ 40 GigaHertz). Desempenho semelhante foi obtido a partir de dispositivos baseados em grafeno obtido a partir de grafite natural, provando que alto desempenho pode ser obtido a partir de grafeno de diferentes origens. Anteriormente, a equipe demonstrou transistores de grafeno com uma frequência de corte de 26 GigaHertz usando flocos de grafeno extraídos de grafite natural.