上網時間: 2011年09月20日打印版 訂閱字型大小: 關鍵字： IBM石墨烯CMOS相容8吋晶圓倍頻
來自IBM的研究人員將在12月初於美國華盛頓特區舉行的年度IEDM (International Electron Device Meeting)會議上，發表以 CMOS相容8吋晶圓製程生產石墨烯(Graphene)材料 2GHz 倍頻RF電路的技術論文。
石墨烯是一種單片狀(single-sheet)的碳原子蜂巢狀晶格，不只有電場效應，也有彈道電子傳輸(ballistic electronic transport)；石墨烯的電子遷移率是矽材料的至少40倍。不過雖然其高電流密度、高速度等優點讓該種材料具備生產高性能晶片的吸引力，但碳材料的處理並不容易，要在晶圓廠進行生產也是個問題。
由於一個完美石墨烯薄片內的碳化學鍵(chemical bonds)，都有天生的惰性表面，使得要在其上製作電介質層(以隔離閘極)非常困難；IBM的方法是逆轉一般的製程，首先在矽晶圓上定義閘架構，接著再以化學氣相沉積設備，將石墨烯層製作轉移至矽晶圓上。在確定石墨烯的區域之後，IBM就能將源極與汲極接點與石墨烯連結，已完成FET結構。
IBM所製作的倍頻器整合了多個FET與RF被動元件，證實在2GHz的輸出頻率下具備-25db的轉換增益(conversion gain)。
以電子顯微鏡對CMP後的晶圓片進行斷層掃描的照片，途中可看到IBM論文所描述的倒T閘極結構
以上4張圖片分別是：(a)8吋石墨烯FET晶圓、(b)單片裸晶、(c)典型經完整處理元件的電子顯微鏡影像、(d)放大後的元件影像，可顯示嵌入式閘架構；除了以化學氣相沉積進行石墨烯移轉，以上所有的程序都是在傳統8吋晶圓廠完成
編譯：Judith Cheng
(參考原文： IEDM: IBM to report 2-GHz graphene IC，by Peter Clarke)