北京
日本东京大学工业科学研究所的科学家近日取得突破性进展，成功研制出一种采用掺镓氧化铟（InGaOx）晶体材料的新型晶体管，有望替代传统硅基芯片。这种晶体管采用全环绕栅极结构设计，控制栅极完全包裹电流通道，显著提升了电子迁移率和长期稳定性，为人工智能和大数据应用带来性能飞跃，并可能延续摩尔定律的生命力。
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。但随着设备微型化，硅基晶体管逐渐面临物理极限。研究团队另辟蹊径，选择具有高度有序晶体结构的掺镓氧化铟作为材料，通过镓掺杂抑制氧空位缺陷，从而减少载流子散射，提高器件可靠性。
制造过程中，团队采用原子层沉积技术，将InGaOx薄膜逐原子层沉积在通道区域，再经热处理形成理想晶体结构，最终制成全环绕栅极金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。测试结果显示，该晶体管的电子迁移率达到44.5 cm²/Vs，并在施加应力下持续近三小时中保持稳定，性能优于同类产品。
这项研究不仅展示了新材料在晶体管领域的潜力，也为高算力需求的应用场景（如人工智能和大数据处理）提供了更高效的解决方案。未来，这种晶体驱动晶体管或将成为下一代电子设备的关键组件，推动技术革新。
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