MIT研究人员开发THz级石墨烯芯片

飞扬紫百合

美国麻省理工学院(MIT)的研究人员们透过在两层铁电材料(行情 专区)间夹进高迁移率的石墨烯薄膜，从而实现可直接在光讯号上操作的太赫兹(terahertz；THz)级频率晶片。

　　根据麻省理工学院，这种新材料堆叠可望带来比当今密度更高10倍的记忆体，并打造出能直接在光讯号上操作的电子元件(行情 专区)。


　　「我们的研究成果可望为光讯号的传输与处理开启令人振奋的崭新领域，」MIT博士后研究员DafeiJin表示。这项研究是由DafeiJin以及MIT教授NicholasFang、JunXu、博士生AnshumanKumarSrivastava与前博士后研究员Kin-HungFung(目前在香港理工大学)共同合作。

　　研究人员们的灵感来自于铁电闸极记忆体与电晶体，他们在夹层中加入石墨烯材料以提高性能。在特征化混合元件时，他们发现石墨烯中形成2D等离子体结构并与铁电材料中的声子极化耦合。最后产生的元件能够在THz级频率下作业，且具有极低功耗。

　　透过在两层铁电体材料之间夹进高迁移率的石墨烯，THz光学记忆体可提升10倍的密度。

　　研究人员们进而仿制这些高密度材料，实现高达THz级频率且低串扰的等离子体波导。因此，研究人员预测，透过利用这种铁电记忆体效应，新材料堆叠可望在极低功耗时实现可控制的等离子体波导。

　　这种新材料堆叠还可提供一种光电讯号转换的新方式，为这些类型的元件实现更高10倍的密度。

　　该计划资金由美国国家科学基金会(NSF)和空军科学研究局赞助。