石墨烯和傳統(tǒng)的晶體管不一樣,石墨烯不能關(guān)閉,它的能隙太小。沒有開和關(guān)的狀態(tài)意味著石墨烯不太適合用作晶體管。實(shí)用電路需要在室溫下有1eV級別的能隙,而石墨烯在最好的情況下也只有幾百meV的能隙。今天最快的石墨烯晶體管時鐘頻率能達(dá)到427GHz,但它就像明天不存在那樣浪費(fèi)能量。
現(xiàn)在,加州大學(xué)Riverside分析的GuanxiongLiu和同事提出了完全不同的方法解決能隙問題,不是讓石墨烯成為另一種硅,而是依靠名叫負(fù)阻(negative resistance)的現(xiàn)象創(chuàng)造出類似晶體管的行為。
負(fù)阻是一種電流增加電壓下降的反?,F(xiàn)象,石墨烯在某些情況下能表現(xiàn)出負(fù)阻現(xiàn)象。研究人員借助石墨烯負(fù)阻,把電壓下降作為一種開關(guān)執(zhí)行邏輯。他們的研究顯示,石墨烯晶體管性能高出硅晶體管幾個數(shù)量級,能以超過400 GHz的速度操作。