Японці створили транзистор, що перевершує кремній по продуктивності

Японські вчені створили транзистор нового покоління з оксиду індію, легованого галієм, здатний перевершити кремній у швидкодії та надійності.

Сучасна мініатюризація кремнієвих транзисторів досягла меж фізичних можливостей, що ускладнює подальший прогрес у сфері мікроелектроніки. Розробники з Токійського університету відповіли на цей виклик, створивши транзистор з «повним затвором» на основі кристалічного оксиду індію, легованого галієм (InGaOx). Як пояснив головний автор, Анлан Чен: «Обернувши затвор повністю навколо каналу, ми можемо підвищити ефективність і масштабованість порівняно з традиційними затворами».

Така конструкція «gate-all-around» (буквально: «затвор навколо каналу») забезпечує кращий контроль над електричним струмом. Додатково, введення галію усуває дефекти кисневих вакансій, що покращує стабільність матеріалу. Старший автор Масахару Кобаяші зазначив: «Ми легували оксид індію галієм, щоб придушити кисневі вакансії і, в свою чергу, поліпшити надійність транзистора».

Транзистор був виготовлений шляхом точного атомно-шарового осадження, з подальшою термічною обробкою для кристалізації. Це дозволило отримати високу рухливість електронів — 44,5 см?/В·с, що значно перевершує показники аналогічних розробок. «Наш MOSFET демонструє багатообіцяючу надійність, стабільно працюючи під навантаженням протягом майже трьох годин», — додав доктор Чен.

Це відкриття знаменує перехід до нової ери напівпровідникових технологій, які не лише замінять кремній, а й відкриють перспективи для високопродуктивних обчислень у сферах штучного інтелекту та аналізу великих даних. Стаття, що презентує ці результати, була опублікована в рамках 2025 Symposium on VLSI Technology and Circuits.