2026/04/29
圖文引用自：www.pcmarket.com.hk
科學家成功開發出一種先進電子裝置，能在極端高溫達 500°C 以及低溫接近絕對零度（約 -271°C）的環境下可靠運作。這項突破來自沙地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的研究團隊，他們利用矽摻雜的 β-氧化鎵（β-Ga₂O₃）超寬帶隙半導體材料，克服傳統矽基電子元件在高溫漏電或低溫載子凍結的限制。該技術有望為太空探測、量子計算及嚴苛工業應用開啟新篇章。
研究團隊透過重度矽摻雜 β-氧化鎵，成功製作出 FinFET 電晶體和反相器等裝置。傳統矽基電子元件通常在 200°C 以上便會失效，而在低溫環境下，當溫度降至約 100K（-173°C）時，載子凍結現象會導致電子無法有效移動，裝置功能喪失。
β-氧化鎵擁有約 4.5-4.9 eV 的超寬帶隙，這使其電子難以被激發進入導電狀態，從而具備優異的高溫穩定性和高崩潰電場強度。研究人員發現，透過矽原子大量摻雜，可在材料中形成「雜質帶」，讓電子在極低溫下透過「跳躍傳導」機制繼續移動，而非依賴熱能躍遷至導帶。此創新方法有效解決了低溫下的載子凍結問題。
測試顯示，這些裝置在高達 500°C 的高溫下維持穩定運作，在低溫低至 2K（接近絕對零度）的環境中功能仍可靠。這是超寬帶隙半導體首次被證實可用於低溫電晶體和邏輯反相器，性能遠超傳統材料。…
