Японские исследователи разработали миниатюрные транзисторы, которые не используют кремний
Учёные из Института промышленных наук (IIS) Токийского университета в Японии разработали миниатюрные транзисторы, благодаря которым устройства могут стать более компактными и сильными по мощности.
Они представили результаты своего исследования на Симпозиуме по технологиям и схемам СБИС 2025 года. Об этом стало известно порталу Intreresting Engineering.
Транзистор является компонентом электроники, необходимым для управления электрическим током. Эти элементы применяются во всех устройствах, от смартфонов до систем умного дома.
Обычно транзисторы делают из кремния, и они произвели революционные изменения в электронике. Благодаря им компьютеры, которые когда-то занимали целую комнату, сейчас могут уместиться на ладони. Однако сегодня сложно использовать их в создании более совершенных и компактных устройств из-за физических ограничений. Именно поэтому учёные работают над поиском новых альтернатив.
Японские учёные искали способы дальнейшего улучшения конструкции и решили отказаться от кремния. Команда создала на замену новый материал из оксида индия, легированного галлием, который поддерживает движение электронов.
Убрав кремний из своей конструкции, исследователи также убрали его ограничения. Известно, что оксид индия несёт дефекты кислородных вакансий, которые приводят к дефектам в устройстве и снижают его стабильность. Легирование галлием устраняет эти кислородные вакансии и может повысить надежность транзисторов.
Команда использовала атомно-слоевое осаждение, чтобы покрыть область канала тонкой плёнкой оксида индия, легированного галлием (InGaOx), один слой за раз. После завершения осаждения плёнку нагревали для формирования кристаллической структуры, которая поддерживает подвижность электронов.
"Устройство демонстрирует многообещающую надежность, стабильно работая при приложенной нагрузке в течение почти трёх часов", — подчеркнули авторы исследования.
Исследователи сообщили, что их полевой транзистор на основе оксида металла (MOSFET) превзошел транзисторы, разработанные ранее. Это прокладывает путь к разработке надёжных электронных компонентов высокой плотности. Они, вероятно, найдут применение в футуристических областях, таких как искусственный интеллект или обработка больших данных. С меньшими транзисторами, вероятно, удастся создать технику меньших размеров.