美國和意大利的研究人員制造出了第一個在吉赫茲(GHz)頻率下運行的石墨烯數字集成電路。研究小組稱，這種環形振蕩器是實現全石墨烯微波電路道路上重要的一步。 

石墨烯是二維平面結構，其厚度僅為一層原子厚。同其他的二維材料如碳納米管，輝鉬礦等一樣，石墨烯在未來的電子產品中有著很大的潛力，因為原則上講二維材料可制成小于10納米厚的電子設備。而在10個納米長的尺度下，傳統的由硅制成的設備會因為太小而不能正常運作，因此石墨烯和其他相似的材料為制作更小的電子設備提供了一種可能。

開發由二維材料制成的設備所面臨的主要挑戰在于速度。現代的硅處理器如手機中的通訊芯片在微波（吉赫茲）頻率下運行。故而，任何實用的二維設備至少也應能在此頻率下運行。但迄今為止，最快的二維設備-碳納米管環形振蕩器-僅能以50 MHz的低頻運行。

現在，由Roman Sordan領導的來自米蘭理工大學 (Politecnico di Milano) 和伊利諾伊大學Eric Pop 學院(Eric Pop of the University of Illinois) 的小組稱他們制作出了第一個集成石墨烯振蕩器，并可在1.28 GHz下運行。和傳統的硅CMOS裝置及早期的二維材料裝置相比，這種振蕩器對電源電壓的波動更加不敏感。

遠不止這些。研究小組已經由環形振蕩器構建出了獨立的石墨烯頻率混合器，而早先的石墨烯混合器是非獨立的，因為它們需要外部的振蕩器來運行。

Sordan表示，“我們相信我們的工作已經極大地提升了在低維納米材料轉向實用、高速數字和模擬應用方面的研究，并希望有力推進未來在這方面的研究。”

該研究成果已發表在 ACS Nano上。

作者：Belle Dumé, nanotechweb.org 的總編輯。

原文鏈接：http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jun/17/graphene-circuit-breaks-the-gigahertz-barrier

譯文參考：譯言網