http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 16:18:05 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
據美國《大眾科學》網站近日報道,美國IBMgongsidekexuejiayanzhichuleshoukuanyoushimoxiyuanpianzhichengdejichengdianlu,xiangkaifashimoxijisuanjixinpianqianjinleyibu。kexuejiamenrenwei,zhexiangtupokenengyushizhe,weilaikeyongshimoxiyuanpianlaitidaiguijingpian,xiangguanyanjiufabiaozaizuixinyiqi《科學》雜誌上。
這塊集成電路建立在一塊碳化矽上,並且由一些石墨烯場效應晶體管組成。去年,IBM公司托馬斯•沃森研究中心科學家林育明領導的團隊展示了首塊基於石墨烯的晶體管,其能在100G赫茲的頻率上運行,但這次,該團隊將其整合進一塊完整的集成電路中。
多個科研團隊在研製石墨烯晶體管和接收器中遇到了幾大障礙:首先,石墨烯這種纖薄的單原子層薄片很難同製造芯片所用的金屬和合金匹配到一起。另外,在蝕刻過程中,石墨烯很容易受損。
林育明團隊找到了一種新方法——通tong過guo在zai一yi塊kuai碳tan化hua矽gui晶jing圓yuan的de矽gui麵mian上shang種zhong植zhi石shi墨mo烯xi,清qing除chu了le這zhe些xie障zhang礙ai。接jie著zhe,他ta們men將jiang石shi墨mo烯xi包bao裹guo進jin一yi個ge聚ju合he物wu內nei,進jin行xing必bi須xu的de蝕shi刻ke過guo程cheng,隨sui後hou再zai用yong一yi些xie丙bing酮tong將jiang這zhe些xie聚ju合he物wu清qing除chu。
研究人員表示,該晶體管門的長度僅為550納米,整個集成電路僅為一顆鹽粒那麼大。而且,這種生產過程也可用於其他類型的石墨烯材料,包括將化學氣相澱積(CVD)石墨烯膜合成在金屬膜之上,也可用於光學光刻以改善成本和產能。
按照美國電氣與電子工程師學會(IEEE)出版的《IEEE波普》雜誌的解釋,這塊集成電路是一個寬頻無線電頻率混頻器——wuxiandianshouyinjideguanjianzujian,gaijichengdianlutongguozhaochulianggeshurupinlvdeheyuchalaishuchuxindewuxiandianxinhao。kexuejiamenbiaoshi,zuixindeshimoxijichengdianluhunpinzuiduokeda10G赫茲,而且其可以承受125攝氏度的高溫。
該gai研yan究jiu團tuan隊dui認ren為wei,這zhe塊kuai集ji成cheng電dian路lu還hai可ke以yi運yun行xing得de更geng快kuai,屆jie時shi,由you這zhe類lei集ji成cheng電dian路lu製zhi成cheng的de芯xin片pian可ke以yi改gai進jin手shou機ji和he無wu線xian電dian收shou發fa兩liang用yong機ji的de信xin號hao,未wei來lai,手shou機ji或huo許xu能neng在zai一yi般ban認ren為wei無wu法fa接jie收shou信xin號hao的de地di方fang工gong作zuo。
石墨烯場效應晶體管替代矽可能還需要一段時間,IBM公司的科學家下一步將繼續改進這種集成電路的性能,其中包括使用對石墨烯導電性不會造成損害的各種不同金屬。