GTM-W5W3BK9
Skip to main content
  1. 首页 >
  2. 关于富士通 >
  3. 公共信息 >
  4. 新闻 >
  5. 新闻存档 >
  6. 2002年 >
  7. 富士通等开发出“世界最快”的晶体管

富士通等开发出“世界最快”的晶体管

富士通株式会社

2002-03-28

富士通研究所和通信综合研究所、大阪大学联合开发出了截止频率(fT)高达562GHz的晶体管。据富士通研究所称,该产品是目前世界上速度最快的晶体管。“此次开发的新型晶体管为160Gbit/秒的光通信系统的开发打开了大门。此前,由于fT超过500GHz的晶体管还有开发出来,因此一般认为要实现160GHz/秒的光通信系统非常困难”(该研究所研究员三村高志)。除光通信系统之外,还可用于毫波(30GHz~300GHz)及超毫波(300GHz~3THz)无线通信系统。其最大振荡频率(fMAX)约为500GHz。上述开发单位计划在2002年3月30日召开的应用物理学会上发表此次开发出的晶体管。演讲序号为30a-YK-5。

富士通研究所等开发出的晶体管采用了InP(磷化铟)技术和HEMT(高电子迁移率晶体管)结构。栅极长度为25nm。在HEMT结构中,控制从源极流向漏极的电子的区域大致分为两部分。一部分是电子从源极到达漏极时通过的通道层,另一部分是向通道层提供电子的电子供给层(InAlAs)。此前,富士通研究所使用通道层为In0.53Ga0.47As ,电子供给层为17nm左右,并试制了fT为472GHz的晶体管。此次为了进一步提高晶体管的工作速度,该公司改变了通道层的材料,同时减小了电子供给层的厚度。

通道层采用了In的含量约提高至原来1.4倍的In0.7Ga0.3As。由此使得电子的移动速度比原来提高了20%(12000cm2V-1s-1)。通道层厚度为12nm。由于随着In的含量的增加,HEMT结构内的形变也会随之增大,因此有人担心HEMT结构内有可能会产生结晶缺陷。但是,“即使将In的浓度提高40%,形变的绝对值仍然很小。不会出现结晶缺陷的情况”(三村)。

在电子供给层方面,新开发的晶体管厚度约为原来产品的1/5,仅3nm~4nm。由此提高了电子到达的速度。另外,由于从栅极到通道层内的电子移动距离以及其与栅极长度之比(长宽比)约为3,因而可以抑制短通道效应,降低漏电电流。原来的产品由于电子供给层较厚,其长宽比约为1.5左右。

上述单位计划使用此次开发出的晶体管试制下列产品:面向直流~200GHz的无线通信的各种放大器、面向电波天文台的低噪音放大器等模拟电路、面向光通信的信号倍增器/信号分离器等数字电路。另外,还将进一步研究开发工作速度更高的晶体管。“如果电子供给层更薄,栅极长度达到10nm左右,fMAX将有可能提高到1THz”(三村)。

0328

截止频率(fT)高达562GHz的晶体管

新闻ID: 2002-03-28
日期: 2002-03-28
公司: 富士通株式会社