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   美國的矽谷可能要更名換姓了，因為IBM已硏製出以石墨烯為原材料的晶體管，可取代以矽為原材料的晶體管。該晶體管的原型由一片厚度僅為一個原子的碳薄片製成，它的開啟和閉合可達到每秒一千億次。100GHz的射頻速度比任何最快的矽晶體管還要快十倍。

    IBM硏究中心聲稱這是目前世界上速度最快的石墨烯場效應晶體管，目前運行頻率達到26GHz。IBM位於紐約州的硏究中心的硏究人員預測隨着碳的電子遷移率加快，該材料將超越矽的極限，達到100GHz以上，進入太赫茲頻率範圍。

    石墨烯的組成與由碳原子構成的雞肉絲網狀的“蜂窩”晶格的碳納米管類似。但碳納米管將蜂窩晶格彎曲成納米管形狀則難以仿製，石墨烯晶體管是將碳原子沉積成薄膜，並由傳統的微影工具繪製出來。製造該晶體管與現有的半導體製造可以相容，因此專家們預測，在未來數年中，隨着產量的增加，可將該晶體管用於高性能的圖像設備、雷達和通訊器材中。但製成基於石墨烯的電腦中央處理器可能還需要至少10年以上的時間。

    石墨烯是一種最有可能成為取代矽來製造電腦中央處理器的原材料，因為電子穿過石墨烯非常快。但硏究人員仍需通過長時間的硏究找到更為成熟的石墨烯晶體管的製造方法，例如從石墨上剝落石墨烯薄片。

    相比之下，IBM將石墨烯晶體管植入矽－碳晶圓上，然後塗上絕緣層以防止晶體管短路。這項工作獲得美國國防部高級硏究計劃局贊助，五角大樓旨在將各種科技應用於武器當中。美國國防部高級硏究計劃署(DARPA)透過碳電子射頻應用(CERA)項目贊助了該項硏究的一部分。DARPA旨在發展毫米波通信技術，最終目標是通過使用8英寸以上晶圓製成的石墨薄膜晶體管，實現工作在100GHz以上頻率的W波段低噪音放大器。

    IBM硏究中心院士及納米科學與技術部的經理Phaedon Avouris表示：“我們目前為止測量到的最快石墨烯晶體管其運行頻率在柵極長度達到150納米的時候可以達到空前的26GHz。因為峰値頻率隨着柵極長度的減小而增加，我們相信通過進一步減小柵極長度到50納米以內，石墨烯晶體管的頻率有望突破太赫茲。”

    其他材料，如碲化鉍可能在量子計算的時代最終超越矽，但在我們可預見的未來，量子運算不會應用於我們的桌面台電腦上。因此對已經超快的石墨烯電腦別失望。

    IBM硏究團隊下一個目標是改善柵極介電材料，以實現工作在太赫茲頻率範圍的射頻電路。

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作者: ray921