科学家研发新型晶体驱动晶体管,性能碾压传统芯片
发布时间:2025-6-30 17:57
发布者:eechina
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com) 日本东京大学工业科学研究所的科学家近日取得突破性进展,成功研制出一种采用掺镓氧化铟(InGaOx)晶体材料的新型晶体管,有望替代传统硅基芯片。这种晶体管采用全环绕栅极结构设计,控制栅极完全包裹电流通道,显著提升了电子迁移率和长期稳定性,为人工智能和大数据应用带来性能飞跃,并可能延续摩尔定律的生命力。 晶体管作为现代电子设备的核心元件,其性能直接影响计算效率。但随着设备微型化,硅基晶体管逐渐面临物理极限。研究团队另辟蹊径,选择具有高度有序晶体结构的掺镓氧化铟作为材料,通过镓掺杂抑制氧空位缺陷,从而减少载流子散射,提高器件可靠性。 制造过程中,团队采用原子层沉积技术,将InGaOx薄膜逐原子层沉积在通道区域,再经热处理形成理想晶体结构,最终制成全环绕栅极金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。测试结果显示,该晶体管的电子迁移率达到44.5 cm2/Vs,并在施加应力下持续近三小时中保持稳定,性能优于同类产品。 这项研究不仅展示了新材料在晶体管领域的潜力,也为高算力需求的应用场景(如人工智能和大数据处理)提供了更高效的解决方案。未来,这种晶体驱动晶体管或将成为下一代电子设备的关键组件,推动技术革新。 |
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