Японські науковці з Інституту промислових наук Токійського університету розробили інноваційний транзистор, у якому традиційний кремній замінено на кристалічний оксид індію, легований галієм. Такий підхід дозволив створити високопродуктивний пристрій із покращеними характеристиками для сучасної електроніки.
Про це розповідає ProIT
Особливості конструкції нового транзистора
Розробка базується на технології gate-all-around: керуючий затвор повністю охоплює канал для руху електронів, що забезпечує високу рухливість зарядів і довготривалу стабільність роботи пристрою. Завдяки властивостям оксиду індію з високовпорядкованою кристалічною структурою електричні заряди рухаються значно ефективніше, ніж у традиційному кремнії.
Щоб мінімізувати дефекти, що впливають на стабільність транзистора, оксид індію легували галієм. Для покриття області каналу застосували метод атомно-шарового осадження: тонка плівка з легованого матеріалу наноситься по одному атомному шару, а після цього піддається нагріванню для формування необхідної кристалічної структури. На основі цієї технології створено металооксидний польовий транзистор із конструкцією gate-all-around.
«Ми також хотіли, щоб наш кристалічний оксидний транзистор мав структуру «gate-all-around», в якій затвор, що вмикає або вимикає струм, оточував канал, яким тече струм. Обернувши затвор повністю навколо каналу, ми можемо підвищити ефективність та масштабованість у порівнянні з традиційними затворами», — пояснює провідний автор дослідження Анлан Чен.
Потенціал і застосування інноваційної розробки
Результати тестування показали, що польовий транзистор із шаром оксиду індію, легованого галієм, має високу рухливість електронів — 44,5 м²/В·с, що суттєво перевершує аналоги. Пристрій також відзначився стабільною роботою під навантаженням протягом майже трьох годин, що є важливою перевагою для практичного використання.
Це досягнення відкриває нові можливості для створення надійних і високощільних електронних компонентів, які можуть застосовуватись у сферах із підвищеними вимогами до обчислювальної потужності: централі обробки даних, штучний інтелект та інші сучасні технології.