In 1947, de eerste transistor, een bipolaire junctietransistor (BJT), werd uitgevonden in het Bell Laboratory en heeft sindsdien geleid tot het tijdperk van de informatietechnologie. In de afgelopen decennia, er is een aanhoudende vraag naar een hogere frequentiewerking voor een BJT, wat leidde tot de uitvindingen van nieuwe apparaten zoals heterojunction bipolaire transistors (HBT) en hete elektronentransistoren (HET). De HBT's hebben terahertz-operaties mogelijk gemaakt, maar hun grensfrequentie wordt uiteindelijk beperkt door de basistransittijd; voor de HET's, de vraag naar een dunne basis zonder gaatjes en met een lage basisweerstand veroorzaakt meestal problemen bij de materiaalkeuze en fabricage.

Onlangs, onderzoekers hebben grafeen voorgesteld als basismateriaal voor transistors. Vanwege de atomaire dikte, de grafeenbase is bijna transparant voor elektronentransport, wat leidt tot een verwaarloosbare basis transittijd. Tegelijkertijd, de opmerkelijk hoge dragermobiliteit van grafeen komt de basisweerstand ten goede in vergelijking met een dun bulkmateriaal. Op grafeen gebaseerde transistors (GBT's) gebruiken over het algemeen een tunnelemitter die een elektron uitzendt via een isolator. Echter, de hoogte van de emitterpotentiaalbarrière beperkt de afsnijfrequentie ernstig. Theoretisch onderzoek heeft aangetoond dat een Schottky-straler deze potentiële barrièrebeperking kan oplossen.

Een team van onderzoekers van het Institute of Metal Research, Chinese Wetenschapsacademie, heeft de eerste op grafeen gebaseerde transistor met een Schottky-emitter gebouwd, wat een silicium-grafeen-germanium-transistor is. Met behulp van een halfgeleidermembraan en grafeenoverdracht, het team heeft drie materialen gestapeld, waaronder een n-type monokristallijn Si-membraan, een middelste enkellaags grafeen (Gr) en een n-type bodem Ge-substraat.

Vergeleken met de vorige tunnelzenders, de aan-stroom van de Si-Gr Schottky-emitter toont de maximale aan-stroom en de kleinste capaciteit, wat leidt tot een vertragingstijd van meer dan 1, 000 keer korter. Dus, de alfa-afsnijfrequentie van de transistor zal naar verwachting toenemen van ongeveer 1 MHz bij gebruik van de vorige tunnelzenders tot boven 1 GHz bij gebruik van de huidige Schottky-zender. THz-werking wordt verwacht met behulp van een compact model van een ideaal apparaat. Het elektrisch gedrag en de fysieke activiteit van de werkende transistor worden in detail besproken in het gepubliceerde artikel in Natuurcommunicatie .

Met verdere engineering, de verticale halfgeleider-grafeen-halfgeleidertransistor is veelbelovend voor hogesnelheidstoepassingen in toekomstige 3-D monolithische integratie vanwege de voordelen van atomaire dikte, hoge dragermobiliteit, en de hoge haalbaarheid van een Schottky-straler.