p Em 1947, o primeiro transistor, um transistor de junção bipolar (BJT), foi inventado no Laboratório Bell e desde então conduziu à era da tecnologia da informação. Nas décadas recentes, tem havido uma demanda persistente por operação de frequência mais alta para um BJT, levando à invenção de novos dispositivos, como transistores bipolares de heterojunção (HBT) e transistores de elétrons quentes (HET). Os HBTs permitiram operações terahertz, mas sua frequência de corte é, em última análise, limitada pelo tempo de trânsito básico; para os HETs, a demanda de uma base fina sem orifícios e com baixa resistência de base geralmente causa dificuldades na seleção e fabricação do material. p Recentemente, pesquisadores propuseram o grafeno como material de base para transistores. Por causa da espessura atômica, a base de grafeno é quase transparente ao transporte de elétrons, levando a um tempo de trânsito base insignificante. Ao mesmo tempo, a mobilidade de portador notavelmente alta do grafeno beneficiará a resistência de base em comparação com um material a granel fino. Os transistores baseados em grafeno (GBTs) geralmente usam um emissor de túnel que emite um elétron através de um isolador. Contudo, a altura da barreira do potencial do emissor limita seriamente a frequência de corte. O estudo teórico indicou que um emissor Schottky pode resolver esta limitação da barreira potencial.

p Uma equipe de pesquisadores do Institute of Metal Research, Academia Chinesa de Ciências, construiu o primeiro transistor baseado em grafeno com um emissor Schottky, que é um transistor de silício-grafeno-germânio. Usando uma membrana semicondutora e transferência de grafeno, a equipe empilhou três materiais, incluindo uma membrana de Si de cristal único superior tipo n, um grafeno de camada única média (Gr) e um substrato Ge inferior tipo n.

p Comparado com os emissores de túnel anteriores, a corrente ligada do emissor Si-Gr Schottky mostra a corrente ligada máxima e a menor capacitância, levando a um atraso de mais de 1, 000 vezes mais curto. Assim, espera-se que a frequência alfa de corte do transistor aumente de cerca de 1 MHz, usando os emissores de túnel anteriores, para acima de 1 GHz, usando o atual emissor de Schottky. A operação THz é esperada usando um modelo compacto de um dispositivo ideal. O comportamento elétrico e a atividade física do transistor de trabalho são discutidos em detalhes no artigo publicado em Nature Communications .

p Com mais engenharia, o transistor semicondutor-grafeno-semicondutor vertical é promissor para aplicações de alta velocidade na integração monolítica 3-D futura por causa das vantagens da espessura atômica, alta mobilidade da operadora, e a alta viabilidade de um emissor Schottky.