Rivoluzione dai laboratori di Tokyo: il transistor che sfida il silicio

Un team di ricercatori dell’Università di Tokyo ha realizzato un nuovo tipo di transistor che potrebbe segnare una svolta storica nel mondo dell’elettronica. Si tratta di un dispositivo basato su ossido di indio drogato con gallio (InGaOx), capace di superare in efficienza i tradizionali transistor al silicio, da decenni protagonisti della microelettronica.

Il cuore dell’innovazione sta nella struttura: un design “gate-all-around”, in cui l’elettrodo di controllo avvolge completamente il canale conduttivo. Questo permette un controllo di corrente estremamente preciso, riducendo sprechi, perdite e instabilità.

Il prototipo ha mostrato una mobilità elettronica pari a 44,5 cm²/Vs, un valore nettamente superiore rispetto a quello ottenibile con il silicio. In più, è più resistente ai difetti, una delle cause principali di decadimento nei componenti elettronici attuali.

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Il segreto? L’aggiunta di gallio ha soppresso le lacune di ossigeno presenti nell’ossido di indio, migliorando notevolmente la stabilità del materiale. Per realizzare questo strato ultrasottile e uniforme, gli scienziati hanno usato la sofisticata deposizione a strati atomici, seguita da un trattamento termico per ottenere una struttura cristallina stabile.

Il transistor InGaOx è rimasto stabile e pienamente operativo sotto carico per ben tre ore, un risultato notevole per un prototipo così avanzato. Ma il vero potenziale è ciò che promette: una nuova generazione di componenti più veloci, più piccoli e più efficienti, in grado di supportare tecnologie emergenti come l’intelligenza artificiale, il machine learning e l’elaborazione di big data.

Perché è importante?

Con il silicio che si avvicina ai suoi limiti fisici e tecnologici, l’esigenza di materiali alternativi si fa sempre più urgente. L’InGaOx potrebbe rappresentare la chiave per superare le barriere attuali e spingere ancora oltre la miniaturizzazione e la potenza di calcolo dei chip del futuro.

Siamo forse davanti a un cambio di paradigma? Troppo presto per dirlo, ma una cosa è certa: il silicio ha un nuovo rivale, e arriva dal Giappone.

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