革命性突破：东京大学研发掺镓氧化铟晶体管，开启后硅时代新篇章
发布时间：2025-7-1 10:52
发布者：eechina
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近日，东京大学工业科学研究所的研究团队宣布了一项颠覆性技术突破——成功开发出一种基于掺镓氧化铟（InGaOx）晶体材料的新型晶体管，有望取代传统硅基半导体，为高性能计算和下一代电子设备带来革命性变革。这一成果不仅突破了硅基晶体管的物理极限，还可能延续摩尔定律的生命力，推动人工智能、大数据等领域的跨越式发展。 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与能耗表现。然而，随着半导体工艺不断微缩，硅基晶体管已逐渐逼近物理极限，难以满足日益增长的高算力需求。东京大学团队另辟蹊径，采用具有高度有序晶体结构的掺镓氧化铟作为新型半导体材料，通过镓掺杂有效抑制了氧化铟中的氧空位缺陷，显著提升了载流子迁移率与器件稳定性。 
在结构设计上，研究团队创新性地采用了“全环绕栅极”（Gate-All-Around, GAA）架构，使控制电流的栅极完全包裹电子通道，从而大幅提升晶体管的开关效率与可微缩性。制造过程中，团队利用原子层沉积技术逐层构建InGaOx薄膜，并通过精确的热处理工艺将其转化为理想的晶体结构，最终成功制备出高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。 测试数据显示，这款新型晶体管的电子迁移率达到44.5 cm²/Vs，并在持续近三小时的高压应力测试中展现出卓越的稳定性，性能远超同类硅基器件。这一突破不仅为高密度、高可靠性的电子元件开发提供了新思路，也为人工智能、云计算和大数据处理等需要超高算力的应用场景提供了更高效的解决方案。 |
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