Graphene based high-frequency electronics
- Reference number
- RE10-0077
- Start and end dates
- 110301-161231
- Amount granted
- 27 770 000 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
This project aims at a continued development of key competence in the field of graphene-based nanoelectronics with a focus on high-frequency electronics and in particular THz-technology. Graphene, a monolayer of graphite, is one of the most promising material candidates for nanoelectronics devices due to its unique electronic properties. Since 2004, when graphene was first demonstrated in the laboratory, intense research efforts on its material properties have been pursued worldwide. In particular, the high mobility of charge carriers enables devices to operate at THz frequencies. In this project, the groups at Chalmers and Linköping currently pursuing graphene research come together in a joint effort to model, design, fabricate and characterise graphene field effect transistors (G-FETs) and THz detectors. The goals being to demonstrate a transistor based on graphene and to demonstrate new ideas for graphene-based electronic systems exploiting the unique possibilities of a highly conductive single-atom thin film. We have two activities (i) developing and optimising a G-FET for high-frequency electronics. (ii) graphene-based electronic systems. To secure strategic relevance and ensure that project objectives are met, a steering group involving an industrial advisory board will be formed. The overall outcome is a new graphene-based concept for THz-electronics and a strengthened position for national research on graphene-based micro and nanoelectronics.
Popular science description
Vi kommer att utveckla nyckelkompetens inom grafenbaserad nanoelektronik med fokus på THz-teknologi. Grafen, ett monolager av grafit, d.v.s ett en atomlager tjock skikt, har unika elektroniska egenskaper och besitter en oerhörd potential som material i elektroniska komponenter. Globalt sett drog en intensiv forskningsaktivitet igång 2004, då grafen demonstrerades i laboratoriemiljö. Dess elektronmobilitet är exceptionellt hög och möjliggör ultrasnabba elektroniska komponenter. På Chalmers finns ett antal grupper som var för sig har verksamhet inom grafenbaserad nanoelektronik. Dessa grupper arbetar tillsammans med en materialgrupp i Linköping som har en process för framställning av kanske världens bästa grafen för grafenbaserad elektronik. Inom detta projekt kommer vi att gemensamt arbeta för att modellera, utforma och bygga grafenbaserade fälteffekttransistorer (G-FET) och THz detektorer. Projektet består av två aktiviteter som är sinsemellan sammanlänkade. Den första aktiviteten fokuserar på att realisera en G-FET med en gränsfrekvens väl över 100 GHz. Den andra aktiviteten ser på olika grafenbaserade elektroniksystem så som resonatorer och sensorer, blandare och frekvens multiplikatorer, samt enkla integrerade kretsar med sändar/motagar funktionalitet.