日本科学家开发铟镓氧化物晶体管，突破硅的极限

东京大学工业科学研究所的科学家们在克服现代电子设备的物理极限方面取得了重大突破。他们开发并成功测试了与传统硅根本不同的微型晶体管，为更小更强大的设备打开了大门。

当今微电子学的核心问题是硅正面临其物理极限。随着硅基晶体管开始失去稳定性和效率，缩小硅基晶体管变得越来越困难。日本团队找到了一种替代方案——他们完全放弃了硅作为晶体管的关键组件。相反，他们使用了用镓改性的氧化铟（InGaOx）。

这些新型晶体管显示出高电子迁移率——44.5 cm²/V·s。虽然这个数字低于最佳硅晶体管，但它在具有类似架构的金属氧化物基设备中创下了记录。“全围栅”设计与新材料的特性相结合，使这些晶体管成为进一步极小型化的理想候选者。至关重要的是，该设备在负载下稳定运行了几个小时（测试中接近3小时），这是实际应用的重要因素。

主要优势在于能够创建前所未有的高密度集成电路。当硅晶体管不可避免地达到微型化的绝对物理极限（这一点正在迅速接近）时，像这种基于InGaOx的技术可以介入，使得更多的晶体管能够被集成到同一芯片区域。此外，与硅不同，金属氧化物可以是透明的，并且可以沉积在柔性基材上。这为全新的设备形态打开了可能性——想象一下柔性显示器、可穿戴电子设备，或与服装和室内环境无缝集成的技术。

这些研究成果在2025年VLSI技术与电路研讨会上进行了展示。尽管在消费电子产品中大规模采用这些晶体管还需要时间（扩大生产和将其整合到现有流程中需要改进），但研究清楚表明：微电子学的未来在于将新型材料如氧化铟镓与先进架构如全围栅相结合。