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美國萊斯大學開發(fā)出一種模擬石墨烯晶體管

發(fā)布時間:2010-10-26 來源:佳工機電網(wǎng)

模擬石墨烯晶體管的產(chǎn)品特性:

  • p或n型硅晶體管的放大功能
  • 在倍頻模式下具備雙極特性
  • 能使模擬功能區(qū)塊尺寸與復雜性降低

模擬石墨烯晶體管的應用范圍:

  • 相移鍵控與頻移鍵控電路

在所謂的“后硅時代(post-silicon era)”,采用純碳薄片——也就是石墨烯(graphene)——所制作的晶體管,為數(shù)字電路開啟了一個新典范,但是模擬電路呢?

美國萊斯大學(Rice University)的研究人員最近開發(fā)出一種模擬石墨烯晶體管,不只具備像是p或n型硅晶體管的放大功能,也發(fā)現(xiàn)石墨烯在一種特殊的倍頻 (frequency-multiplication)模式下,可具備雙極(ambipolar)特性。萊斯大學的研究人員并示范了這種三模 (triple-mode)的石墨烯晶體管,能如何用以打造簡易的相移鍵控(phase-shift keying)與頻移鍵控(frequency-shift keying)電路。

硅場效晶體管(FET)是單極(unipolar)的,因為該類組件只能使用單個電荷載體,或者是電洞(electrons of holes)——依照該組件是n或p型來決定。在另一方面,用石墨烯制作的碳雙極晶體管,能同時利用電子與電洞,取決于是否施加正電壓或是負電壓。因此研究人員表示,能利用以上特性制作創(chuàng)新的、可利用上兩種載體型態(tài)進行放大的模擬電路,只要透過輸入高于或低于閘極偏置電壓(bias voltage)的訊號。

萊斯大學的研究人員并指出,該種三模晶體管亦能用以制作更簡易的電路,并能因此將一般芯片中的模擬功能區(qū)塊尺寸與復雜性降低。為了證實以上概念,研究人員制作了具備共同源極(common-source)、共同汲極(common-drain)以及倍頻模式的電路,包括相移鍵控與頻移鍵控的調變 (modulation)架構。
 

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