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《每日科學》網站（www.sciencedaily.com） 晶體管被譽為20世紀最偉大發(fā)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(yè)科學研究所的研究團隊提出了一種創(chuàng)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(huán)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(wěn)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(qū)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(huán)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(xù)近三小時的壓力測試中保持穩(wěn)定，性能優(yōu)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(fā)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(fā)展，深刻改變人們的生活。 |
