Силициевите транзистори достигнаха физическите граници на намаляване, но екип от учени от Япония иска да пренапише правилата. От дозиран с галий индиев оксид те са създали усъвършенстван транзистор, използвайки вече не толкова новата структура на кръговия гейт (gate-all-around). Чрез прецизно проектиране на атомната структура на материала новото устройство предлага изключителна подвижност и стабилност на електроните. Този пробив може да открие пътя към по-бърза и по-надеждна електроника за всички видове компютърни технологии.

Транзисторите са едно от най-важните изобретения на човечеството през ХХ век, основен компонент на съвременната електроника. Въпреки това, тъй като електрониката става все по-малка, става все по-трудно да се продължи намаляването на размера на силициевите транзистори. Изследователски екип, ръководен от специалисти от университета в Токио, описва своето решение в научна статия.

Учените са изоставили силиция и са създали транзистор, изработен от легиран с галий индиев оксид (InGaOx). Този материал може да бъде структуриран като кристален оксид, чиято подредена решетка е добре пригодена, за да осигури подвижност на електроните. Те също така придават на гейта на транзистора, който регулира тока, кръгла форма на гейта, която обгражда канала, през който протича токът. По този начин те са постигнали подобрена ефективност и мащабируемост в сравнение с традиционните гейтове, пише Science Daily.

Изследователите са използвали техниката за отлагане на атомни слоеве, за да покрият областта на канала на транзистора с кръгов гейт с тънък филм от InGaOx, един по един атомни слоеве. След отлагането слоят е бил нагрят, за да се превърне в кристална структура, необходима за мобилността на електроните. Този процес в крайна сметка е дал възможност за изработване на металооксиден полеви транзистор (MOSFET) с кръгов гейт.

„Нашият MOSFET с кръгъл гейт, съдържащ легиран с галий слой от индиев оксид, постига висока подвижност от 44,5 cm2/V*s“, обяснява Ченг Анлан, водещ автор на статията. – Най-важното е, че устройството показва многообещаваща надеждност, като работи стабилно под приложено напрежение в продължение на почти три часа. Всъщност нашият MOSFET превъзхожда всички подобни устройства, описани по-рано.“

Новият дизайн на транзистора, който взема предвид значението както на материалите, така и на структурата, е стъпка към разработването на надеждни електронни компоненти с висока плътност, подходящи за устройства с високи изчислителни изисквания.