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告別硅時代?科學家研發出可取代硅的新型晶體管

發布時間:2025-6-9 17:38    發布者:eechina
關鍵詞: 氧化銦 , InGaOx , 晶體管

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com

晶體管被譽為20世紀最偉大發明之一,是現代電子設備的核心元件。然而,隨著電子產品不斷微型化,硅基晶體管的尺寸縮減已接近極限。日本東京大學工業科學研究所的研究團隊提出了一種創新解決方案——采用鎵摻雜氧化銦(InGaOx)材料制造晶體管,有望突破硅基技術的瓶頸。

這種新型晶體管采用“全環繞柵極”結構,即控制電流開關的柵極完全包裹溝道,從而顯著提升效能與可微縮性。氧化銦本身存在氧空位缺陷,容易導致載流子散射,影響器件穩定性。研究團隊通過鎵摻雜抑制氧空位,大幅提高了晶體管的可靠性。

在制造工藝上,團隊利用原子層沉積技術,逐層在溝道區域沉積InGaOx薄膜,并通過加熱處理使其形成有序的晶體結構,最終成功制備出的“全環繞柵極金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)”。測試表明,這種新型晶體管的電子遷移率達到44.5 cm2/Vs,并在持續近三小時的壓力測試中保持穩定,性能優于以往同類器件。

這項研究為高密度、高可靠性的電子元件開發提供了新思路,尤其適用于大數據、人工智能等高算力需求的領域。未來,這種新型晶體管有望推動下一代電子技術的發展,深刻改變人們的生活。

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