快科技6月8日消息，中國科學院金屬研究今日宣布重磅消息：我國成功研制國際首款硅-石墨烯-鍺勢壘晶體管。

隨著5G規模化部署與6G技術前瞻研發，物聯網、超高速傳感及智能通信系統，對晶體管運行速度提出更高要求，行業急需截止頻率突破1太赫茲（THz）的器件。

傳統高頻晶體管受載流子渡越時間制約，無法滿足太赫茲頻段需求；主流的垂直二維基區晶體管，也因量子隧穿、界面缺陷造成載流子散射，電流增益和高頻性能難以提升，這成為該領域亟待破解的核心難題。

為突破技術壁壘，中國科學院金屬研究所聯合多家科研單位，研發出全新的硅-石墨烯-鍺勢壘晶體管，這也是全球首款實現射頻測試的勢壘晶體管，相關成果已刊發在《自然·通訊》期刊。

研發團隊先在鍺襯底上制備出晶圓級單晶單層石墨烯，再將單晶硅膜精準堆疊其上，打造出高質量垂直異質結構。

該結構利用不對稱肖特基勢壘，搭配石墨烯量子電容效應調控功函數，性能表現亮眼。

實測數據顯示，這款晶體管共射極電流增益高達1.8×10?，創下現有晶體管的最高紀錄，本征截止頻率達到132GHz，超越了以往所有同類型器件。

器件仿真分析表明，后續通過優化摻雜濃度、削減寄生效應等方式，其理論工作頻率可突破1THz。

這項研究攻克了垂直二維基區晶體管的界面瓶頸，不僅為勢壘晶體管在射頻、太赫茲通信領域的應用奠定基礎，也為物聯網與6G傳感系統的超高速信號處理提供了全新技術方案。