IBM以石墨烯制成混频器IC,有望用于模拟电路 |
编辑:长春泽普医疗科技有限公司 字号:大 中 小 |
摘要:IBM以石墨烯制成混频器IC,有望用于模拟电路 |
美国IBM公司利用以石墨烯作通道的晶体管(GFET)等制成了混频器IC。从GFET的形成、层叠到电感器和布线的集成,均在晶圆上一次性制成,首次展现了采用石墨烯的IC量产的可能性。
此次制成的混频器IC因尺寸非常小,显示出了其特性温度依存性小,而且可在10GHz的大带宽工作等出色性能。IBM称今后的目标是将GFET混载于更复杂的电路中。 在SiC基板上外延生长 混频器是无线通信中用于调制频率的电路。此次的混频器IC由1个栅极长为550nm的GFET、2个电感器以及4个端子焊盘等组成(图1)。试制芯片的尺寸约为900μm×600μm。 试制时,首先用热分解法令石墨烯膜在SiC基板上外延生长。具体为,把SiC基板的表面加热至1400℃,只令Si从表面2~3层的SiC结晶中脱离出来。剩下的C会自动形成石墨烯膜。该石墨烯膜显示出n型半导体的特性。 图中展示了IBM开发的混频器IC。在利用热分解法形成石墨烯后,依次制作布线层的源漏电极、栅极电极及电感器。栅极长为550nm,通道宽度为30μm。 在该石墨烯膜上制作掩模,使用基于电子光束(EB)的光刻技术在石墨烯膜上形成图案。然后,层叠源漏电极。在形成作为栅极绝缘膜的Al2O3后,形成栅极电极。接着通过使用垫片叠加Al层,以EB加工成电感器。 在评价此次的试制品时,确认了其可按照设计工作。即输入4GHz的局部振荡(LO)频率和3.8GHz的模拟信号时,输出了这两种频率的和7.8GHz及差200MHz。 此次混频器IC使用了高价的SiC基板,这是其实用化所面临的主要课题。不过,与使用GaAs、工作频率为几GHz的混频器IC产品相比,还是有其优势的。因为现有混频器IC无法混载电感器,需要外置被动部件。 |
上一条:全球IC业者一致看好2011年发展前景 | 下一条:新生物传感器可观细菌生长 分辨率超光学显微镜 |