近日，东京大学的科研团队在微电子技术领域取得重大突破，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。这一创新成果有望突破传统硅材料的限制，显著提升人工智能（AI）与大数据处理的运算性能，为后硅时代延续摩尔定律带来了新的可能。
自20世纪晶体管诞生以来，作为现代电子产品的核心元件，它在控制和放大电子信号方面发挥着关键作用。然而，随着科技的飞速发展，电子设备不断朝着更小尺寸和更高速度迈进，传统硅基晶体管逐渐遭遇物理极限带来的瓶颈，难以满足日益增长的高性能计算需求。在此背景下，寻找能够替代硅材料的新型半导体成为科研人员的重要任务。
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东京大学的研究团队选用掺镓氧化铟作为构建晶体管的基础材料。这种材料具备独特优势，能够形成高度有序的晶体结构，极大地促进了电子迁移效率的提升。与此同时，研究团队为新晶体管设计了环绕式栅极（gate-all-around；GAA）结构，使栅极完全包裹住电流通道。相较于传统栅极，这种结构不仅大幅提高了电子迁移率，还显著增强了器件长期运行的稳定性。
项目核心研究人员陈安兰介绍，团队通过在#氧化铟 中巧妙地加入#镓 元素，成功优化了材料的电学性能。实验表明，掺镓后的氧化铟能够有效减少氧缺陷问题，从而显著提升晶体管的整体稳定性。在具体制备过程中，研究人员利用原子层沉积工艺，逐层构建InGaOx薄膜，并通过精确的加热手段将其转化为目标晶体结构，最终成功制成高性能金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）。
测试数据显示，这款环绕式MOSFET表现出色，实现了高达44.5cm²/Vs的迁移率，并且在严苛的应力测试下能够连续稳定工作近三小时，展现出了卓越的可靠性。与此前报道的类似器件相比，该晶体管在性能上实现了重大超越。
此项突破性研究成果，为满足高运算需求的应用提供了高效且密集的电子元件设计方案，有助于推动AI和大数据处理等领域进一步发展。
（集邦化合物半导体整理）
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