在过去的几十年里，工程师们创造了越来越先进和高性能的集成电路(IC)。这些电路不断提高的性能反过来又提高了我们每天使用的技术的速度和效率，包括计算机、智能手机和其他智能设备。
为了在未来继续提高集成电路的性能，工程师将需要制造更薄、通道更短的晶体管。然而，事实证明，缩小现有的硅基设备或使用与现有制造工艺兼容的替代半导体材料制造更小的设备是具有挑战性的。
普渡大学的研究人员最近开发了基于氧化铟的新型晶体管，氧化铟是一种通常用于制造触摸屏、平板电视和太阳能电池板的半导体。这些晶体管在NatureElectronics上发表的一篇论文中介绍，是使用原子层沉积制造的，这是晶体管和电子产品制造商经常采用的工艺。
“在我们最近的论文中，我们能够积极地扩展以前工作中引入的晶体管，”进行这项研究的研究人员之一PeideYe告诉TechXplore。“例如，我们实现了小至0.5nm的沟道厚度，短至8nm的沟道长度，小至0.86nm的EOT。通过我们展示的所有缩放，我们可以实现一个晶体管，其漏极电流为3.1mA/um漏极电压为0.5V。"
原子层沉积是用于制造具有原子层薄通道和电介质的晶体管的主要技术。这是一种基于化学的自限制方法，允许工程师以原子层精度将材料薄膜沉积到给定的基板上。
在他们的研究中，Ye和他的同事使用原子层沉积在基板上沉积薄氧化铟薄膜，并制造出高性能晶体管。这些晶体管的沟道长度为8nm，厚度为0.5nm。将来，它们可能会集成到各种现有和新开发的设备中，从而使工程师能够缩小尺寸并提高性能。
“超低的接触电阻和按比例缩放的器件使得在BEOL兼容的氧化物半导体晶体管上实现前所未有的漏极电流成为可能，”Ye解释说。“通过更多的优化和创造性工程，可以提供10mA/um甚至20mA/um的漏极电流。”
到目前为止，叶和他的同事主要评估了他们在实验室环境中创建的晶体管。然而，在他们接下来的研究中，他们希望探索它们与当前制造技术的实际兼容性，并进一步评估它们在实际应用中的潜力。
“我们现在有兴趣用我们的晶体管实现创纪录的性能，”叶补充道。“此外，我们计划开始探索我们的新设备在现实世界中的潜力，并研究实现大规模实施所需的制造技术。”
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