Транзистор з кристалічного оксиду індію/Institute of Industrial Science, The University of Tokyo
Исследователи из Института промышленных наук Токийского университета разработали мощный транзистор, заменив кремний на кристаллический материал — оксид индия, легированный галлием.
Транзистор использует конструкцию gate-all-around, в которой управляющий затвор полностью охватывает канал тока, позволяя электронам приобретать высокую подвижность и обеспечивая долгосрочную стабильность. По словам японских исследователей, оксид индия способен создавать высокоупорядоченную кристаллическую структуру, что позволяет электрическим зарядам двигаться более эффективно.
«Мы также хотели, чтобы наш кристаллический оксидный транзистор имел структуру «gate-all-around», в которой затвор, включающий или выключающий ток, окружал канал, по которому течет ток. Обернув затвор полностью вокруг канала, мы можем повысить эффективность и масштабируемость по сравнению с традиционными затворами», — объясняет ведущий автор исследования Анлан Чен.
Для того чтобы избавиться от дефектов в материале из оксида индия, которые снижают стабильность, его легировали галлием. Команда использовала атомно-слоевое осаждение покрытия области канала транзистора вокруг затвора тонкой пленкой из легированного галлием оксида индия, по одному атомному слою за раз.
После осаждения пленку нагревали для приобретения ею кристаллической структуры, необходимой для обеспечения повышенной подвижности электронов. В результате был создан металлооксидный полевой транзистор с конструкцией gate-all-around.
«Наш MOSFET gate-all-around, содержащий слой оксида индия, легированного галлием, достигает высокой подвижности 44,5 м²/В·с. Что особенно важно, устройство демонстрирует перспективную надежность, стабильно работая при приложенном напряжении в течение почти трех часов. Фактически наш MOSFET превзошел аналогичные устройства, о которых сообщалось ранее», — подчеркивает доктор Анлан Чен.
Исследование является шагом к разработке надежных электронных компонентов высокой плотности, которые подходят для приложений с высокими вычислительными требованиями, таких как крупные центры обработки данных и системы на базе искусственного интеллекта
Источник: Institute of Industrial Science; SciTechDaily