IBM:CMOS兼容2GHz石墨烯IC制造技术
  以上4张图片分别是:(a)8英寸石墨烯FET晶圆、(b)单片裸晶、(c)经完整处理典型元件的电子显微镜影像、(d)放大后的元件影像,可显示嵌入式栅架构;除了以化学气相沉积进行石墨烯移转,以上所有的程序都是在传统8英寸晶圆厂完成  来自IBM的研究人员将在12月初于美国华盛顿特区举行的年度国际电子器件会议IEDM(International Electron Device Meeting)上,发表与CMOS兼容8英寸晶圆工艺生产石墨烯(Graphene)材料2GHz倍频RF电路的技术论文。
  石墨烯是一种单层(single-sheet)的碳原子蜂巢状晶格,不只有电场效应,也有弹道电子传输(ballistic electronic transport)。石墨烯的电子迁移率是硅材料的至少40倍。不过虽然其高电流密度、高速度等优点让该种材料具备生产高性能芯片的吸引力,但碳材料的处理并不容易,要在晶圆厂进行生产也是个问题。
  由于一个完美石墨烯薄片内的碳化学键(chemical bonds),都有天生的惰性表面,使得要在其上制作电介质层(以隔离栅极)非常困难。IBM的方法是逆转一般的工艺,首先在硅晶圆上定义栅架构,接着再以化学气相沉积设备,将石墨烯层制作转移至硅晶圆上。在确定石墨烯的区域之后,IBM就能将源极与漏极接点与石墨烯连结,以完成FET结构。
  IBM所制作的倍频器整合了多个FET与RF被动元件,证实在2GHz的输出频率下具备-25db的转换增益(conversion gain)。
    以电子显微镜对CMP后的晶圆片进行断层扫描的照片,途中可看到IBM论文所描述的倒T栅结构
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