中国科学院金属研究所科研团队在高频晶体管领域实现重大技术突破。由孙东明、刘驰研究员领衔的联合研究组，携手国内多家科研机构成功开发出全球首款具备射频测试能力的硅-石墨烯-锗势垒晶体管。该成果不仅刷新了垂直二维基区晶体管的截止频率世界纪录，更在电流增益指标上达到国际领先水平，相关研究论文已于国际权威期刊《自然·通讯》在线发表。
实验数据显示，这款新型晶体管在射频实测中展现出132GHz的本征截止频率，较同类器件性能提升超过30%。研究团队通过构建三维器件模型进行仿真分析发现，通过优化石墨烯层掺杂浓度、改进金属-半导体接触工艺以及减少寄生电容效应，该器件的理论工作频率可突破1THz阈值，具备进入太赫兹频段应用的潜力。这种性能跃升标志着我国在高频电子器件领域已掌握关键核心技术。
该器件采用独特的硅-石墨烯-锗异质结构，通过精确控制各层材料的晶格匹配和能带结构，实现了载流子输运效率的显著提升。研究团队创新性地引入石墨烯作为二维导电通道，结合锗基区的量子限域效应，成功突破了传统晶体管在高频性能与电流增益之间的制约关系。这种新型结构为开发太赫兹通信、高速光电子集成等前沿技术提供了新的器件平台。
据研究人员介绍，太赫兹频段（0.1-10THz）在6G通信、高分辨率成像、量子计算等领域具有重要应用价值，但长期受制于缺乏高性能核心器件。此次突破性成果不仅验证了石墨烯基高频器件的技术可行性，更为我国在下一代电子信息技术领域抢占战略制高点奠定了坚实基础。目前研究团队正与产业界合作推进器件工艺优化，预计三年内可实现工程化应用。
