Огромный скачок в технологиях: в Японии научились делать новую электронику без кремния

Результаты исследования были представлены на Симпозиуме по технологиям и схемам СБИС 2025 года. Об этом стало известно порталу Intreresting Engineering.

Транзистор — это элемент электронной техники, необходимый для управления электрическим током. Такие детали сего используются во всех устройствах от смартфонов до умных домов.

Традиционно транзисторы изготавливают из кремния. Они произвели революцию в электронике, именно благодаря им компьютеры, которые когда-то заполняли комнату, сегодня помещаются на ладони. Однако сейчас очень сложно использовать их при создании более совершенных устройств меньшего размера из-за физических ограничений. Именно поэтому физики ищут новые альтернативы.

Японские ученые 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 несет 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 пленкой оксида индия, легированного галлием (InGaOx), один слой за раз. После завершения осаждения пленку нагревали для формирования кристаллической структуры, которая поддерживает подвижность электронов.

"Устройство демонстрирует многообещающую надежность, стабильно работая при приложенной нагрузке в течение почти трех часов", — подчеркнули авторы исследования.

Исследователи сообщили, что их полевой транзистор на основе оксида металла (MOSFET) превзошел транзисторы, разработанные ранее. Это прокладывает путь к разработке надежных 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.

В мае китайские ученые похвастались, что создали самый быстрый в мире транзистор без кремния. По их словам, компонент из висмута позволит превзойти лучшие процессоры Intel и TSMC, потребляя при этом меньше энергии.