美國科學家研制出了一種新的集成電路架構(gòu)并做出了模型。在這一架構(gòu)內(nèi)，晶體管和互連設備無縫地結(jié)合在一塊石墨烯薄片上。發(fā)表在《應用物理快報》雜志上的這項最新研究將有助于科學家們制造出能效超高的柔性透明電子設備。

目前，用來制造晶體管和互聯(lián)設備的都是大塊材料，因此很難讓集成電路變得更小，而且大塊材料也容易導致晶體管和互聯(lián)設備之間的“接觸電阻”變大，而這兩方面都會降低晶體管和互聯(lián)設備的性能并增加能耗。基于石墨烯的晶體管和互連設備極具前景，有望解決這些基本問題。

該研究的領導者、加州大學圣巴巴拉分校(UCSB)電子和計算機工程系教授、納米電子設備研究實驗室主任高斯塔夫˙巴納吉表示：“石墨烯除了是目前最纖薄的材料之外，其還具有一個可調(diào)諧的帶隙。狹窄的石墨烯帶能被用來制造半導體;而寬的石墨烯帶是金屬。不同的石墨烯帶可以制成不同的設備，制成的設備可以無縫地結(jié)合在一起，這樣也可以降低接觸電阻。”

在實驗中，巴納吉研究團隊使用非平衡格林函數(shù)(NEGF)來對包含有如此多異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復雜電路架構(gòu)的性能進行評估，并研究出了一種方法，設計出了這種“全石墨烯”的邏輯電路。該研究的合作者康家豪(音譯)表示：“對電子通過由不同類型的石墨烯納米帶制造的設備和互連設備的情況以及跨過其接口的情況進行精確的評估是我們的電路設計成功并達到最優(yōu)化的關鍵。”

石墨烯研究領域的大咖、哥倫比亞大學的物理學教授菲利普˙吉姆表示：“這項研究通過使用一種全石墨烯的設備——互聯(lián)架構(gòu)，為傳統(tǒng)集成電路會遇到的接觸電阻問題提供了一種解決辦法，這將顯著簡化基于石墨烯的納米電子設備的集成電路構(gòu)建過程。”

結(jié)果表明，與目前的集成電路技術(shù)相比，新的全石墨烯電路的噪聲容限更高，且耗費的靜態(tài)功耗低很多。另外，巴納吉表示，隨著石墨烯研究領域不斷取得進展，這種全石墨烯電路有望在不久的將來成為現(xiàn)實。