中科院金属所这回真争气,孙东明和刘驰团队捣鼓出硅石墨烯锗新型晶体管,电流增益刷出世界纪录,截止频率一百三十二吉赫,理论上能跑进太赫兹频段,给将来6G和卫星互联留了道口子。虽还停在实验室,但这步迈出去,高端射频芯片被卡脖子的事儿总算看到点光了。 困扰全球芯片行业多年的高频器件技术难题,被中国科研团队彻底攻克,为未来6G通信、自动驾驶、卫星互联网打通了核心硬件瓶颈。 中科院金属所研发的全新结构晶体管,凭借实打实的实测数据,拿下两项全球第一,让我国在高端射频芯片领域实现从跟跑到领跑的跨越。 很多人不知道,当下主流5G手机的射频工作频率仅有3至6GHz,远远无法满足未来智能科技的发展需求。 下一代6G技术落地的核心门槛,是器件频率突破1000GHz的太赫兹频段,这也是全球半导体领域竞争最激烈的关键赛道。 在此之前,全世界的科研团队都卡在了材料适配的难题上,传统晶体管受物理限制,电子传输速度慢、耗时久,根本触碰不到太赫兹频段。 石墨烯的出现曾让行业看到希望,这种特殊材料能让电子高速穿梭,是制作高频芯片的绝佳材料。 但长期以来,石墨烯和硅、锗等主流半导体材料结合后,界面会出现缺陷干扰电子传输,看似完美 的材料组合始终无法落地应用。 这个卡脖子的行业死结,被中科院孙东明、刘驰团队成功破解,该团队深耕碳基半导体器件多年,技术积累十分深厚。 早在2024年8月,团队就研发出新型热发射极晶体管,打破了传统芯片的功耗物理极限,斩获重大科研成果。 2026年6月,团队再度交出重磅答卷,成功研制出全球首款硅-石墨烯-锗势垒晶体管,彻底改写行业技术格局。 研究团队摒弃了传统的材料贴合思路,创新搭建出三层垂直堆叠的异质结构,极大提升了器件整体稳定性。 科研人员在锗衬底上生长出高品质单晶石墨烯,再精准叠加单晶硅膜,打造出全新的材料组合体系。 最核心的创新,是团队设计出不对称势垒通道,彻底解决了电子散射问题,为电子传输开辟了高速单向通道。 这种巧妙的结构设计,把原本材料结合的缺陷劣势,转化成了芯片高效运行的独特优势。 实测数据足以印证这次突破的含金量,这款新型晶体管电流增益创下全球纪录,达到1.8亿倍。 器件本征截止频率达到132GHz,刷新了全球垂直二维基区晶体管的最高实测数据。 经过仿真测算,只要后续优化工艺、降低损耗,这款器件完全可以实现1THz的太赫兹工作频率。 本次研发并非单一机构单打独斗,中科院金属所联合多家顶尖高校与科研院所,完成了全流程技术攻关。 多名青年科研学者担当核心研发主力,展现出国内新生代科研力量的硬核实力。 这项技术突破看似偏向前沿科研,却和普通人的生活、未来科技发展息息相关。 未来自动驾驶的毫秒级响应、高精度雷达探测,都需要高频芯片提供算力和信号支撑。 同时它还能适配卫星互联网、高端算力芯片、工业精密传感等多个新兴产业场景。 目前该技术仍处于实验室迭代阶段,距离规模化量产落地,还有工艺优化的道路要走。 但毋庸置疑的是,这次原创性技术突破,为我国太赫兹芯片产业链筑牢了关键根基。 在高端芯片长期被国外垄断的格局下,中国科研团队跳出固有研发思维,自主攻克行业共性难题。 这份沉心深耕底层技术、坚持自主创新的坚守,正是我国科技自立自强最坚实的底气。 随着这项技术持续迭代优化,未来我国在6G通信、高端半导体领域,必将掌握更多核心话语权。

