Ilmuwan di Institut Ilmu Industri Universitas Tokyo telah melakukan lompatan besar dalam mengatasi batas fisik elektronik modern. Mereka telah mengembangkan dan berhasil menguji transistor kecil yang secara fundamental berbeda dari silikon konvensional, membuka pintu untuk perangkat yang lebih kecil dan lebih kuat.
Masalah inti untuk mikroelektronik saat ini adalah bahwa silikon telah mencapai batas fisiknya. Memperkecil transistor berbasis silikon semakin sulit karena mulai kehilangan stabilitas dan efisiensi. Tim Jepang menemukan alternatif – mereka sepenuhnya meninggalkan silikon untuk komponen kunci transistor. Sebagai gantinya, mereka menggunakan oksida indium yang dimodifikasi dengan gallium (InGaOx).
Transistor baru ini menunjukkan mobilitas elektron yang tinggi – 44,5 cm²/V·s. Meskipun angka ini lebih rendah daripada transistor silikon terbaik, ini mencetak rekor untuk perangkat berbasis logam-oksida dengan arsitektur serupa. Desain "gate-all-around" yang dikombinasikan dengan sifat material baru ini menjadikan transistor ini kandidat ideal untuk miniaturisasi lebih lanjut yang radikal. Yang terpenting, perangkat ini beroperasi stabil di bawah beban selama beberapa jam (hampir 3 jam dalam pengujian), faktor penting untuk penggunaan praktis.
Keuntungan utama adalah potensi untuk menciptakan sirkuit terintegrasi dengan kepadatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Ketika transistor silikon tak terhindarkan mencapai batas fisik absolut miniaturisasi (yang semakin mendekat), teknologi seperti yang berbasis InGaOx ini dapat mengambil alih, memungkinkan lebih banyak transistor untuk dikemas ke dalam area chip yang sama. Selain itu, tidak seperti silikon, logam oksida dapat transparan dan disimpan pada substrat fleksibel. Ini membuka kemungkinan untuk bentuk perangkat yang sepenuhnya baru – pikirkan tampilan fleksibel, elektronik yang dapat dikenakan, atau teknologi yang terintegrasi dengan mulus ke dalam pakaian dan interior.
Temuan ini dipresentasikan di Simposium VLSI Technology and Circuits 2025 yang bergengsi. Meskipun akan memakan waktu sebelum transistor ini melihat adopsi massal dalam elektronik konsumen (meningkatkan produksi dan mengintegrasikannya ke dalam proses yang ada memerlukan penyempurnaan), penelitian ini menjelaskan satu hal: masa depan mikroelektronik terletak pada penggabungan material baru seperti oksida indium-gallium dengan arsitektur canggih seperti gate-all-around.