佳工机电网 在线工博会 我的佳工网 手机版 English
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 电子元器件及材料展区 > 半导体材料展厅 > 新闻 > 正文 产品 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
半导体材料
 按行业筛选
 按产品筛选
本产品全部新闻


e展厅 产品库 视频 新闻 技术文章 企业库 下载/样本 求购/论坛
  市场动态 | 技术动态 | 企业新闻 | 图片新闻 | 新闻评论 佳工网行业新闻--给您更宽的视角 发表企业新闻 投稿 
美科学家称碳晶体管会成为最快的晶体管
http://cn.newmaker.com 3/28/2008 9:09:00 PM  佳工机电网
欢迎访问e展厅
展厅
15
半导体材料展厅
硅, 硒粉, 碲, 镓, ...
马里兰大学的研究人员称,碳晶体管会成为最快的晶体管,可以超越包括锑化铟在内的所有芯片材料。

在College Park分校的这个研究团队最近对单层石墨烯作了表征,该材料由单原子层的纯碳片层构成。他们发现,与大部分半导体材料不同,石墨烯的相不随温度而改变。通常来说,电子的速度——也叫电子迁移率——是与温度成比例变化的(由于低温下晶格振动,也称为声子,对电子的散射更少,因此温度越低电子流动越好)。

基于这样的特性,研究人员认为,如果为芯片选择了合适的衬底材料,纯石墨烯晶体管就可以在室温条件下获得最高的速度。

“我们在50开氏度(零下370华氏度)和500开氏度(450华氏度)之间测量了单层石墨烯的电子迁移率,发现无论温度怎么变化,(电子迁移率)大概都是15,000 cm2/Vs,这太不寻常了,”马里兰大学“纳米物理和先进材料中心”及“马里兰纳米中心”的团队负责人Michael Fuhrer这样介绍。

在硅材料中,电子的迁移率大概是1,400 cm2/Vs,此外,目前已知的最高电子迁移率是在锑化铟材料中实现的,可达77,000 cm2/Vs。于此不同,马里兰大学的研究人员测量出石墨烯的晶格振动最为微弱,而像杂质和衬底选择这样的二级效应对迁移率的影响会比声子更大。

“考虑到石墨烯中声子对电子的散射非常微弱,我们倾向于相信速度极限是由杂质造成的。如果可以去除这些杂质,我们相信在室温下可以实现高达200,000 cm2/Vs的电子迁移率——这比现在的硅材料要快100倍,”Fuhrer这样说。

作为对比,在碳纳米管中测得的电子迁移率为100,000 cm2/Vs,该值是单层石墨烯的一半。为了实现最高的迁移率,需要采用单层石墨烯来制造纯碳晶体管,研究人员认为他们需要不同于普通氧化硅的衬底材料,但目前他们仍在使用氧化硅来进行测试。候选的材料包括碳化硅和金刚石。

当然其他方案还包括完全去除衬底,在石墨烯晶体管沟道下面形成空气间隙。

由于“石墨烯本身的晶格振动非常微弱,那些研究较少的二级效应将会变得显著,”Fuhrer说:“衬底上的声子,也就是氧化硅的晶格振动,显然散射了石墨烯中的电子,我们认为这种效应使得电子迁移率无法高于40,000 cm2/Vs。”

下一步,研究人员将尝试广泛应用的碳化硅衬底,这种衬底可以预先制作到晶圆上。该团队还计划将石墨烯沉积到金刚石衬底的顶层。他们还将尝试空气间隙,当然,Fuhrer也指出这种结构的制作比目前商用器件要困难很多。

发表评论】【新闻评论】【论坛】【收藏此页
更多有关半导体材料的新闻:
·日立高科将上市可提高半导体封装等电磁波吸收性能和散热性能的材料 3/19/2008
·芯片制造新材料获得最新进展,IBM声称大幅降低了石墨烯的噪声 3/11/2008
·半导体能否脱离硅? 3/2/2008
·威格斯推出新型半导体行业用韧性复合材料 2/27/2008
·研究人员收集海藻代替硅进行芯片制造 2/12/2008
·[图]'Hybrid' semiconductors show zero thermal expansion, could lead to hardier electronics and optoelectronics 12/22/2007
·摩托罗拉实验室与Phiar成功验证用于WPAN器件的金属氧化物材料 11/12/2007
·印刷硅挑战有机材料 11/5/2007
·IBM使硅原料回收更环保 废品晶圆重获生机 11/1/2007
·[图]Quantum Computing Possibilites Enhanced With New Material 10/11/2007
查看与本新闻相关目录:
·电子元器件及材料展区 > 半导体材料展厅 > 半导体材料技术动态

对 半导体材料 有何见解?请到
半导体材料论坛 畅所欲言吧!





网站简介 | 企业会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2024 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技