美國南安普敦大學(xué)納米研究小組的扎卡里亞·摩卡塔德博士將石墨烯設(shè)置成二維的蜂巢結(jié)構(gòu),并由此研發(fā)出了該石墨烯場效應(yīng)晶體管(GFETs),該晶體管擁有一個獨特的管道結(jié)構(gòu),相關(guān)研究發(fā)表在《電子快報》雜志上。
摩卡塔德表示,硅互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的尺寸不斷縮減,正在逼近其極限,因此需要找到合適的替代物,而在電子領(lǐng)域,石墨烯有望取代硅,至少能同硅集成在一起使用,但石墨烯固有的物理特性使其很難切斷電流。該納米研究小組的主任希羅斯·米祖塔說:“全球有很多科學(xué)家在殫精竭慮地進(jìn)行研究,試圖切斷GFETs的管道,但目前的方法要么要求管道的寬度小于10納米,要么需要在雙層石墨烯層上垂直施加超高的電壓,這使得通過這些方法得到的開關(guān)頻率都無法達(dá)到實際應(yīng)用需要的標(biāo)準(zhǔn)!
摩卡塔德研究發(fā)現(xiàn),通過在雙層石墨烯納米線中引入幾何形狀(比如彎管和邊角等),可以有效地切斷電流。米祖塔表示,摩卡塔德研制出的晶體管將開關(guān)頻率提高了1000多倍。
該校電子和計算機科學(xué)系主任哈維·魯特表示:“這是一個重要的突破,其對下一代計算機、通訊和電子設(shè)備的研發(fā)具有重要意義,借此,我們可以超越目前已有的CMOS技術(shù),研發(fā)出更加高級的晶體管。將幾何形狀引入石墨烯管道內(nèi)是一個新想法,該方法在讓GFETs保持結(jié)構(gòu)簡單的同時獲得卓越的性能,因此,可以很容易實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)!
摩卡塔德現(xiàn)正在進(jìn)行更進(jìn)一步的研究,以了解致使電流在該石墨烯晶體管管道內(nèi)停止流動的機制。