快科技6月8日消息，中国科学院金属研究今日宣布重磅消息：我国成功研制国际首款硅-石墨烯-锗势垒晶体管。

随着5G规模化部署与6G技术前瞻研发，物联网、超高速传感及智能通信系统，对晶体管运行速度提出更高要求，行业急需截止频率突破1太赫兹（THz）的器件。

传统高频晶体管受载流子渡越时间制约，无法满足太赫兹频段需求；主流的垂直二维基区晶体管，也因量子隧穿、界面缺陷造成载流子散射，电流增益和高频性能难以提升，这成为该领域亟待破解的核心难题。

为突破技术壁垒，中国科学院金属研究所联合多家科研单位，研发出全新的硅-石墨烯-锗势垒晶体管，这也是全球首款实现射频测试的势垒晶体管，相关成果已刊发在《自然·通讯》期刊。

研发团队先在锗衬底上制备出晶圆级单晶单层石墨烯，再将单晶硅膜精准堆叠其上，打造出高质量垂直异质结构。

该结构利用不对称肖特基势垒，搭配石墨烯量子电容效应调控功函数，性能表现亮眼。

实测数据显示，这款晶体管共射极电流增益高达1.8×10⁷，创下现有晶体管的最高纪录，本征截止频率达到132GHz，超越了以往所有同类型器件。

器件仿真分析表明，后续通过优化掺杂浓度、削减寄生效应等方式，其理论工作频率可突破1THz。

这项研究攻克了垂直二维基区晶体管的界面瓶颈，不仅为势垒晶体管在射频、太赫兹通信领域的应用奠定基础，也为物联网与6G传感系统的超高速信号处理提供了全新技术方案。

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