三星研究人员开发出石墨烯晶体管

据悉，三星电子利用具有“梦幻新材料”之称的石墨烯（graphene）研制出了新的晶体管结构。如果石墨烯晶体管开发获得最终成功可提高运算能力100倍。三星电子18日表示，综合技术院突破了现有半导体材料——硅的局限性，大大提高了开发未来晶体管的可能性，而有关该内容的论文刊登在了世界权威学术杂志《科学》的网络版。

 

在半导体中有以硅为材料的数十亿个晶体管，如果想提高半导体的性能需要缩小晶体管的大小以拉近电子的移动距离，或是利用可提高电子移动速度的材料，尽可能使电子快速移动。

石墨烯因拥有较快的电子移动速度而受到关注，但由于其金属性质无法隔离电流成为一个难题。

晶体管中用数据信号“0和1”来表示电流的流动与切断。如果想用石墨烯来代替硅，需要通过半导体化过程。但在这个过程中石墨烯内电子的移动速度会明显降低，所以有不少人对石墨烯产生质疑。

三星电子综合技术院研发出了不改变石墨烯本身也可隔离电流的材料。接合石墨烯和硅，形成一个叫做肖特基势垒(Schottky Barrier)的能源壁垒，通过调整这个壁垒的高度可以实现电流的开关。由于要直接调整这个壁垒，三星电子为这个元件命名为“Barristor”。

三星电子此次发表的论文解决了石墨烯研究中的一大难题，为今后的研究开启了新的方向，并为在这个领取保持领先地位创造了条件。

目前，三星电子拥有有关石墨烯晶体管的工作方式和结构等9项核心专利。