Первая графеновая ИС для беспроводных устройств в масштабах подложки

Ученые из IBM Research объявили, что они достигли решающего этапа в создании строительных блоков для будущих беспроводных устройств. Тактовая частота работы продемонстрированной ИС достигала 10 ГГц.

Разработанный для беспроводной связи этот первый аналог ИС, базированный на графене, мог бы улучшить сегодняшние беспроводные устройства и указать возможности для нового набора приложений. К примеру, при более высоких частотах с помощью мобильных телефонов можно было бы обнаруживать припрятанное оружие.

Вопреки существенному научному прогрессу в понимании свойств графена и демонстрации высокопроизводительных базированных на графене устройств, проблема интеграции графеновых транзисторов с другими компонентами на чипе до сих пор не решена, в основном по причине плохого слипания графена с металлом и окислами и отсутствия надежной технологии изготовления.

Разработанная процедура изготовления новой ИС, содержащей графеновый транзистор и пару индукторов, компактно интегрированных с подложкой из карбида кремния (SiC), преодолевает этот барьер, обеспечивая соединение с другими компонентами сложных схем.

В проведенной демонстрации графен синтезировался посредством термального отжига подложки из SiC, чтобы образовать однородные графеновые слои на поверхности SiC. Изготовление графеновых схем включало четыре слоя металла и два слоя окисла, чтобы сформировать графеновый транзистор с верхним затвором, индуктор на чипе и соединения. Схема работает как смеситель частот, который выдает выходные сигналы с суммарной и разностной частотами входных.

Разработанная схема производства может быть также применена к другим типам графеновых материалов, включая химическое паровое осаждение графеновых пленок, синтезированных на металлических пленках, а также совместима с оптической литографией.

Оптическое изображение завершенной графеновой ИС, включающей контактную панель