冯志红 - 石墨烯大会

演讲嘉宾-冯志红

冯志红
中国电科13所专用集成电路国家级重点实验室

冯志红，研究员，博士生导师，博士毕业于香港科技大学电机与电子工程系，中国电子科技集团公司首席专家，中国电科十三所副总工程师，专用集成电路国家级重点实验室常务副主任，国际电工委员会（IEC）专家。发表SCI/EI论文共计100余篇。研究方向涉及太赫兹固态电子器件和其他先进半导体材料和器件。
　　2017年，冯志红研究员所带领的团队成功将石墨烯太赫兹探测器的工作频率提高至650GHz，在国际上首次实现石墨烯外差混频探测，开启了太赫兹立体成像世界的大门。基于冯志红研究员在石墨烯领域所做出的杰出贡献，2017中国国际石墨烯创新大会组委会特邀请他在石墨烯战略前沿论坛中做特邀报告，与大家分享他与石墨烯之间的故事。冯志红研究员也希望借助大会的平台，能够与更多的国内外机构展开积极的交流与合作，为中国乃至全球的石墨烯产业发展贡献力量。敬请关注！

演讲题目：4H-SiC (0001)衬底上外延石墨烯及其在高频电子器件中的应用

主题会场石墨烯战略前沿

开始时间2017-09-25 11:30:00

结束时间2017-09-25 11:50:00

内容摘要

　　单层碳原子组成的石墨烯从被发现以来引起了人们的广泛研究兴趣，这是由于石墨烯具有优异的电学、化学、机械和光学特性1。石墨烯场效应晶体管在模拟电路中应用引起越来越大的兴趣2, 3，这是由于他利用了石墨烯优异的特性，包括超高载流子迁移率和大的饱和漂移速度，而不受石墨烯缺少带隙的影响。在宽禁带半导体SiC上生长的外延石墨烯是制备石墨烯基电子器件的理想选择，因为它可以直接在高质量绝缘衬底上生长大晶粒，高迁移率石墨烯材料，而不需要转移至另外的衬底。
　　这里我们在Si面SiC衬底上制备高质量单层外延石墨烯和近自由态双层石墨烯。制作高频石墨烯场效应晶体管和石墨烯放大器电路。为了避免器件制作过程的损伤，我们发展了一种改进的自对准工艺制作石墨烯晶体管，采用预沉积的金层作为保护层。60 nm栅长石墨烯晶体管的实测fmax创纪录达到120 GHz，本征fmax达到220 GHz。测试了10-26 GHz范围内石墨烯晶体管的噪声特性，建立噪声模型。基于石墨烯晶体管模型，设计和制作Ku波段石墨烯放大器单片集成电路。石墨烯放大器单片集成电路中心频率14.3 GHz，最大增益3.4 dB，最小噪声系数6.2 dB，这是国际首支石墨烯放大器单片集成电路，且可工作在Ku波段。我们的结果是石墨烯晶体管的一个很大进步，表明其在高频电子器件领域的应用潜力。