Ученые создали транзистор, который может оставить кремний далеко позади

Инженеры из Токийского университета создали транзистор, который может заменить привычный кремний. Благодаря особому материалу, он обещает более быструю и надежную электронику для технологий будущего.
Алексей Петров
Автор Наука Mail
Проверка электронных микрочипов и пластин
Нанотехнологии: электроника будущего уже здесьИсточник: Sciencedaily

Транзисторы — основа всей электроники, которая есть в каждом чипе. Но масштабировать кремниевые транзисторы становится все сложнее: законы физики больше не дают уменьшать их без потерь.

Команда из Института промышленных наук Токийского университета радикально изменила подход, сообщается в пресс-релизе института. Вместо кремния они использовали допированный оксид индия. В нем части атомов исходной структуры замещаются на атомы другого химического элемента. В этом случае — галлием (InGaOx). Это кристаллический материал, который хорошо проводит ток.

 схема устройств
Новый транзистор. Слева — схема устройства, справа — электронное микрофото поперечного сечения. Канал (channel) из InGaOx окружен слоем (gate) диоксида гафния (HfO₂). Масштаб — 20 нм.Источник: iis.u-tokyo

Ученые создали транзистор с архитектурой «gate-all-around» — здесь затвор полностью окружает канал, по которому идет ток. Такой подход улучшает контроль, эффективность и масштабируемость по сравнению с традиционными устройствами.

Новый транзистор сочетает скорость, стабильность и компактность, открывая путь к более мощной электронике для задач ИИ, больших данных и других ресурсоемких вычислений, сообщает Sciencedaily.

Наше устройство обходит по характеристикам все аналоги. Это серьезный шаг к будущему электроники​​​​​​​
Анлан Чэнь
аспирант Токийского университета

В результате исследователи получили полевой транзистор с высокой подвижностью электронов — 44,5 см²/В·с. Это значительно превышает показатели стандартных кремниевых транзисторов (обычно до 20 см²/В·с). Устройство устойчиво работает под нагрузкой на протяжении трех часов.

Ранее мы рассказывали, что в России разработан алмазный транзистор для экстремальных условий.