http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 00:32:25 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IBM公gong司si的de科ke學xue家jia研yan製zhi出chu了le首shou款kuan由you石shi墨mo烯xi圓yuan片pian製zhi成cheng的de集ji成cheng電dian路lu,向xiang開kai發fa石shi墨mo烯xi計ji算suan機ji芯xin片pian前qian進jin了le一yi步bu。科ke學xue家jia們men認ren為wei,這zhe項xiang突tu破po可ke能neng預yu示shi著zhe,未wei來lai可ke用yong石shi墨mo烯xi圓yuan片pian來lai替ti代dai矽gui晶jing片pian,相xiang關guan研yan究jiu發fa表biao在zai最zui新xin一yi期qi《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——tongguozaiyikuaitanhuaguijingyuandeguimianshangzhongzhishimoxi,qingchulezhexiezhangai。jiezhe,tamenjiangshimoxibaoguojinyigejuhewunei,jinxingbixudeshikeguocheng,suihouzaiyongyixiebingtongjiangzhexiejuhewuqingchu。
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——無(wu)線(xian)電(dian)收(shou)音(yin)機(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)組(zu)件(jian),該(gai)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)通(tong)過(guo)找(zhao)出(chu)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)頻(pin)率(lv)的(de)和(he)與(yu)差(cha)來(lai)輸(shu)出(chu)新(xin)的(de)無(wu)線(xian)電(dian)信(xin)號(hao)。科(ke)學(xue)家(jia)們(men)表(biao)示(shi),最(zui)新(xin)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)混(hun)頻(pin)最(zui)多(duo)可(ke)達(da)10G赫茲,而且其可以承受125攝氏度的高溫。
gaiyanjiutuanduirenwei,zhekuaijichengdianluhaikeyiyunxingdegengkuai,jieshi,youzheleijichengdianluzhichengdexinpiankeyigaijinshoujihewuxiandianshoufaliangyongjidexinhao,weilai,shoujihuoxunengzaiyibanrenweiwufajieshouxinhaodedifanggongzuo。
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。