据外媒报道，日前，东京大学工业科学研究所的研究人员宣布开发一种革命性的新型的掺镓氧化铟（InGaOx）的晶体材料，有望取代现有的硅材料。应用于环绕栅极晶体管中可实现出色的电子迁移率和长期稳定性，能够大幅提升AI与大数据领域应用的性能，并在后硅时代延续摩尔定律的生命力。

（ Credit: Institute of Industrial Science, The University of Tokyo）

东京大学工业科学研究所的一组研究人员认为，使用掺镓氧化铟的材料制造了一种新型晶体管，这种特殊材料可以形成高度有序的晶体结构，帮助电子更有效地移动——这对性能至关重要。

该研究的主要作者Anlan Chen称：“我们还希望我们的晶体氧化物晶体管具有‘全环绕栅极’结构，即控制电流开断的栅极完全环绕着电流流动的通道，与传统栅极相比，我们可以提高效率和可扩展性。”

据了解，氧化铟存在氧空位缺陷，这会促进载流子散射，从而降低器件稳定性。研究团队用镓对氧化铟进行掺杂，以抑制氧空位，进而提高晶体管的可靠性。该团队采用原子层沉积技术，逐层将一层薄薄的InGaOx涂覆在环绕栅极晶体管的沟道区域上。沉积完成后，将薄膜加热以形成实现电子迁移率所需的晶体结构。这一过程最终实现了基于金属氧化物的场效应晶体管（MOSFET）的环绕栅极制造。

据Anlan Chen介绍，团队研发的全环栅MOSFET包含一层掺镓的氧化铟层，实现了44.5平方厘米/伏秒的高迁移率。至关重要的是，该器件在施加应力的情况下稳定运行了近三个小时，表现出良好的可靠性，超过了此前报道的类似器件的性能。