År 1947, den första transistorn, en bipolär övergångstransistor (BJT), uppfanns i Bell -laboratoriet och har sedan dess lett till informationsteknologins ålder. Under de senaste decennierna har det har varit en ihållande efterfrågan på högre frekvensdrift för en BJT, som leder till uppfinningar av nya anordningar såsom heterojunction bipolära transistorer (HBT) och hetelektrontransistorer (HET). HBT:erna har möjliggjort terahertz -operationer, men deras avstängningsfrekvens begränsas i slutändan av baspassagen. för HET, efterfrågan på en tunn bas utan nålhål och med låg basmotstånd orsakar vanligtvis svårigheter vid val av material och tillverkning.

Nyligen, forskare har föreslagit grafen som basmaterial för transistorer. På grund av atomtjockleken, grafenbasen är nästan transparent för elektrontransport, vilket leder till en försumbar bastid. På samma gång, den anmärkningsvärt höga bärarmobilitet för grafen kommer att gynna basmotståndet jämfört med ett tunt bulkmaterial. Grafenbaserade transistorer (GBT) använder vanligtvis en tunnelsändare som avger en elektron genom en isolator. Dock, sändarens potentiella barriärhöjd begränsar allvarligt avstängningsfrekvensen. Teoretisk studie har visat att en Schottky -sändare kan lösa denna potentiella barriärbegränsning.

Ett team av forskare vid Institute of Metal Research, Kinesiska vetenskapsakademien, har byggt den första grafenbaserade transistorn med en Schottky-emitter, som är en kisel-grafen-germanium-transistor. Med hjälp av ett halvledarmembran och grafenöverföring, laget staplade tre material inklusive ett n-typ toppkristalliskt Si-membran, ett mellersta enkelskikts grafen (Gr) och ett n-typ botten Ge-substrat.

Jämfört med de tidigare tunnelsändarna, strömmen på Si-Gr Schottky-sändaren visar den maximala strömmen och den minsta kapacitansen, vilket leder till en fördröjningstid mer än 1, 000 gånger kortare. Således, transistorns alfa-avstängningsfrekvens förväntas öka från cirka 1 MHz genom att använda de tidigare tunnelsändarna till över 1 GHz med hjälp av den nuvarande Schottky-sändaren. THz -drift förväntas med hjälp av en kompakt modell av en idealisk enhet. Arbetstransistorns elektriska beteende och fysiska aktivitet diskuteras i detalj i den publicerade artikeln i Naturkommunikation .

Med vidare konstruktion, den vertikala halvledar-grafen-halvledartransistorn är lovande för höghastighetsapplikationer i framtida 3-D monolitisk integration på grund av fördelarna med atomtjocklek, hög mobilitet, och den höga genomförbarheten för en Schottky -sändare.