中国科学院金属研究所的科研团队在高频晶体管领域实现了重大突破。由孙东明、刘驰领衔的联合研究小组，携手多家科研机构，成功开发出全球首款通过射频测试的硅-石墨烯-锗势垒晶体管。这一成果不仅刷新了垂直二维基区晶体管的截止频率纪录，更创造了晶体管电流增益的历史新高。相关研究论文已发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》。
随着5G技术的全面推广和6G研发的深入推进，物联网、智能传感及高速通信领域对晶体管性能提出了更高要求——工作频率需突破1太赫兹（THz）大关。为应对这一挑战，研究团队创新性地提出了一种新型器件架构：通过化学气相沉积技术，在锗衬底上外延生长出晶圆级单晶单层石墨烯，随后精准堆叠单晶硅膜，构建出高质量的硅-石墨烯-锗垂直异质结构。
该结构的核心优势在于利用石墨烯与硅、锗界面形成的不对称肖特基势垒，结合石墨烯的量子电容效应实现功函数精准调控。这一设计使得锗端电流变化幅度显著大于硅端，最终实现了1.8×107的共射极电流增益，刷新了全球晶体管领域的最高纪录。射频实测数据显示，该晶体管的本征截止频率达到132GHz，超越了所有垂直二维基区晶体管的历史水平。
进一步的理论分析表明，通过优化材料掺杂浓度、降低接触电阻及缩减寄生效应等关键参数，该器件的理论工作频率有望突破1THz门槛，正式迈入太赫兹应用频段。这一突破为未来6G通信、太赫兹成像及高速电子器件等领域的发展奠定了重要技术基础。
