Японські вчені навчилися створювати нову електроніку без кремнію

Японські вчені навчилися створювати нову електроніку без кремнію

Результати дослідження були представлені на Симпозіумі з технологій і схем СБІС 2025 року. Про це повідомив портал Interesting Engineering.

Транзистор — це компонент електронної технології, необхідний для керування електричним струмом. Такі елементи застосовуються у всіх пристроях, починаючи від смартфонів і закінчуючи розумними будинками.

Традиційно транзистори виготовляються з кремнію. Вони здійснили революцію в електроніці, завдяки їм комп’ютери, які колись займали цілі кімнати, тепер вміщуються на долоні. Але наразі дуже складно використовувати їх при створенні більш досконалих пристроїв меншого розміру через фізичні обмеження, тому фізики шукають нові альтернативи.

Японські вчені шукали способи подальшого вдосконалення дизайну та вирішили відмовитися від кремнію. Їхня команда створила новий матеріал з оксиду індію, легованого галієм, який підтримує рух електронів.

Прибравши кремній зі своєї конструкції, дослідники також усунули його обмеження. Відомо, що оксид індію містить дефекти кисневих вакансій, які призводять до дефектів у пристрої та знижують його стабільність. Легування галієм усуває ці кисневі вакансії та може підвищити надійність транзисторів.

Для покриття області каналу тонкою плівкою оксиду індію, легованого галієм (InGaOx), команда використовувала атомно-шарове осадження, шар за шаром. Після завершення осадження плівку нагрівали для формування кристалічної структури, яка полегшує рухливість електронів.

"Пристрій демонструє багатообіцяючу надійність, стабільно працюючи під навантаженням упродовж майже трьох годин", — підкреслили автори дослідження.

Дослідники заявили, що їхній польовий транзистор на основі оксиду металу (MOSFET) перевершив раніше розроблені транзистори. Це відкриває шлях до створення надійних електронних компонентів з високою щільністю. Вони, швидше за все, будуть затребувані в таких інноваційних областях, як штучний інтелект або обробка великих даних. Завдяки зменшенню розмірів транзисторів, можливо, вдасться створити більш компактні пристрої.