پژوهشگران آزمایشگاه HRL ادعا کرده‌اند که گام بزرگی در جهت توسعه ترانزیستورهای گرافنی فرکانس رادیویی برداشته‌اند.
تولید ترانزیستور اثر زمینه گرافنی روی ویفر SiC
پژوهشگران آزمایشگاه HRL ادعا کرده‌اند که گام بزرگی در جهت توسعه ترانزیستورهای گرافنی فرکانس رادیویی برداشته‌اند. در ۲۱ می ۲۰۰۹ موسسه پژوهشی Malibu در کالیفرنیا اعلام کرد که توانسته است با استفاده از گرافن تک‌لایه روی ویفرهای SiC به قطر دو اینچ، ابزارهایی تولید کند که عملکرد بسیار بالایی دارند. جئونگ سون مون، دانشمند ارشد HRL می‌گوید: «آنها توانسته‌اند به تحرک‌پذیری زمینه معادل ۶۰۰۰cm2/Vs دست یابند که یک رکورد در دنیا محسوب شده و شش تا هشت برابر بیشتر از پیشرفته‌ترین MOSEFهای سیلیکونی موجود است». این پژوهشگران همچنین نسبت شدت جریان حالت روشن به جریان نشتی حالت خاموش (Ion/Ioff) را که معادل ۱۹ بود، برای این ابزار عالی توصیف کرده‌اند. اگر بخواهیم مقایسه‌ای انجام دهیم، تحرک‌پذیری زمینه اولین ترانزیستور اثر زمینه فرکانس رادیویی که در آزمایشگاه HRL ساخته شده بود، معادل ۲۰۰cm2/Vs و Ion/Ioff آن ۳ تا ۴ بود. FT (current-gain cut-off frequency)) این ترانزیستور که تولید آن در دسامبر ۲۰۰۸ اعلام شد، ۴/۴ گیگاهرتز بود.
هدف از انجام این کار که هزینه آن توسط DARPA تأمین شده و آزمایشگاه HRL و آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی آمریکا آن را اجرا کرده‌اند، استفاده از گرافن در ارتباطات با پهنای باند بالا، تصویربرداری و سامانه‌های رادار می‌باشد.
این گروه پژوهشی ابتدا از طریق تبخیر سیلیکون از SiC چندنوعی بلوری ۶H در دمای حدود ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشار کمتر از۱۰-۴ میلی‌بار، گرافن را تولید کرد. آنها این کار را با استفاده از راکتور CVD مدل Anixtron VP508 انجام دادند. نتیجه این کار این بود که سطح ویفر دو اینچی با یک تک‌لایه نازک از اتم‌‌های کربن با ساختار شش‌ضلعی (گرافن) پوشیده شد. البته در بیشتر نقاط این ویفر، لایه دومی از گرافن نیز روی لایه اول به وجود آمد. با استفاده از یک فرایند استاندارد فتورزیست و حکاکی یون فعال اکسیژن ، ترانزیستور مورد نظر ساخته شد. اتصالات ورودی و خروجی از ترکیبی غیرآلیاژی از تیتانیوم، پلاتینیوم و طلا ساخته شدند.
سپس این گروه تحقیقاتی با استفاده از رسوب‌دهی لایه اتمی یگ گیت دی‌الکتریک از جنس آلومینا به ضخامت ۲۰ نانومتر تولید کردند. البته آنها می‌گویند این گیت می‌تواند کارایی ابزار را به دلیل بارهای سطحی به دام افتاده کاهش دهد.
حال که برخی از محدودیت‌های اولیه رفع شده‌اند، جئونگ سون مون امیدوار است که این فناوری بتواند به تحرک‌پذیری Hall (بالای ۱۰۰۰cm2/Vs) دست یابد.
