研究人員找到方法讓石墨烯晶體管變得實(shí)用

不同于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體晶體管，石墨烯不能關(guān)閉，它的能隙太小。沒(méi)有開(kāi)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1 eV級(jí)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(shí)鐘頻率能達(dá)到427 GHz，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Guanxiong Liu和同事提出了完全不同的方法解決能隙問(wèn)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。

論文發(fā)表在預(yù)印本網(wǎng)站上。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(kāi)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(gè)數(shù)量級(jí)，能以超過(guò)400 GHz的速度操作。