美国用ⅢA族元素研制新型晶体管
（一）以ⅢA族铟元素开发晶体管
用氧化铟薄膜研制出透明的晶体管
2006年12月，有关媒体报道说，想象一下汽车的挡风玻璃显示出目的地的地图，军用护目镜同时显示目标和说明，窗户同时作为电子宣传板。这将不再是科幻电影中的技术，美国西北大学温伯格文理学院托宾·马克斯教授主持的研究小组，在《自然·材料》上发表研究成果称，他们用氧化铟材料为基础，运用有机和无机材料相结合的方法，制造出透明的高性能晶体管，这种透明晶体管与玻璃或塑料结合起来，将会实现上面所说的那些未来派的显示技术。
科学家们一直在寻求看不见线路的电子设备制成的新型显示器。但是直到现在，还没有人能够研制出能够隐形且保持高性能的制造晶体管的材料。
马克斯说：“我们的发现提供了新的制造透明电子设备的方法。你可以想象这种新型电子设备的各式各样的应用，比如使显示的文字和图像看起来像浮在空中的显示器。”
在电子学装置中，所有开关和计算都需要使用晶体管。在显示设备中，晶体管则被用来提供能源和控制光源。
高性能的透明晶体管能够与现有的已经应用在电视机、桌面电脑、笔记本电脑和手机中的各种光显示技术相结合，比如有机发光二极管、液晶显示器和场致发光显示器等。
为了制造出这些薄膜晶体管，马克斯小组把无机半导体氧化铟的薄膜，与一种自组织的有机多分子层相结合，得到了极好的绝缘性能。
氧化铟薄膜能够在室温下制作，这使这种新型晶体管的制造成本大大降低。而且，除了透明以外，这种新型的晶体管的工作性能要高于目前使用在LCD屏幕中的硅晶体管，几乎和高端的多晶硅晶体管相当。
（二）以ⅢA族铟镓两元素结合开发晶体管
1．用砷化镓铟研制出全球首款全门三维晶体管
2011年12月5日至7日，美国普渡大学电子和计算机工程学教授叶培德领导，哈佛大学研究人员参加的一个联合研究小组，在华盛顿举行的国际电子设备大会上宣布，他们使用Ⅲ-Ⅴ族化合物砷化镓铟代替硅，研制出全球首款全门三维晶体管，可用于开发出运行速度更快、更高效的集成电路和更轻便、耗电更少的手提电脑。
研究人员使用所谓的自上而下的方法，制造出最新设备。叶培德表示，这一方法同传统制造过程兼容，与工业采用的精确蚀刻和定位晶体管内组件的方法类似，因此有望被工业界采用。
Ⅲ-Ⅴ族化合物是元素周期表中Ⅲ族的镓、铟等和Ⅴ族的砷、锑等形成的化合物，其有望取代电子移动速度有限的硅半导体，推动晶体管技术不断前进。叶培德说：“科学家们一直希望，尽早使用Ⅲ-Ⅴ族化合物研制出晶体管。现在，我们使用电子移动性比硅高的砷化镓铟，制造出全球首款全门的三维晶体管。”
晶体管中，包含有一个名为“门”的关键设备。门使设备打开和关闭并引导电流。在现有芯片中，门长约为45纳米。不过，门长仅为22纳米的硅基三维芯片即将面世，研究人员也将于2015年推出门长为14纳米的晶体管。如果门长短于14纳米，同时还想让晶体管拥有更好的性能，使用硅可能无法做到，这意味着科学家们需要引入新的设计方法和材料。
叶培德说：“由Ⅲ-Ⅴ合金制造的纳米线，有望让我们将门长缩短至10纳米。新发现证实，使用Ⅲ-Ⅴ化合物，制造出的晶体管的导电能力，有可能达到硅基晶体管的5倍。”。
另外，制造出更小的晶体管也需要新的绝缘层，其对设备的关闭至关重要。如果门长缩短至14纳米，传统晶体管内使用的二氧化硅绝缘体就无法正确工作，可能会“漏电”，而其中的一个解决办法是使用绝缘值更高的材料（二氧化铪或氧化铝）代替硅。在最新研究中，研究人员采用原子层沉积方法，研制出一种由氧化铝制成的介质膜绝缘层。原子层沉积法这一新设计有助于研制更薄的介质层，而介质层越薄，意味着电子的流动速度越快，需要的电压也越少，因此耗电也更少。
2．用铟镓合金研制出柔软有弹性的流体晶体管
2017年11月，美国卡耐基梅隆大学软体机器实验室，工程师卡梅尔·麦吉迪和詹姆斯·威斯曼等人组成的研究小组，在《先进科学》杂志上发表研究成果称，他们研发出一种在室温下呈液态的铟镓合金，并将其注入橡胶后制成像天然皮肤一样柔软和富有弹性的晶体管。这一新成果预示着，一些软性材料或将开创液态计算机新时代。
晶体管被称为掌上电脑、智能手机等数字产品的“大脑”，负责处理信号和数据，随着其尺寸越来越小，这些数字计算机产品也在不断变小、变强和更加普及。但由于晶体管用的都是固体材料，始终无法摆脱硬邦邦的感觉。
在这项成果中，该研究小组开发出一种新方法，制成拥有数字功能和柔软可变形兼备的流体晶体管。他们通过调配铟镓两种金属的混合比例，找到一种在室温下呈液态的特殊铟镓合金，注入橡胶后不仅能像铜和银等金属一样导电，还拥有天然皮肤一样的柔软弹性。
他们用液态铟镓合金制成可伸展性电路线和电子开关，这些晶体管通过开关两个液滴的连接发挥作用。实验证明，当沿着某个方向施加一个伏特电压时，两个液滴会相互靠近并连接成一座金属桥梁，从而实现导电功能；当沿着相反方向施加一个伏特电压时，液滴会相互远离，导电性能关闭。只要施加微量电压，液态晶体管就会拥有传统晶体管一样的特性。
研究人员表示，两个液滴类似于场效应晶体管的源极和漏极，通过电压调控液滴的形状，晶体管电路可按需开关。这种液态金属电路在未来拥有无穷应用潜力，比如研制模拟鸟类的飞行机器人，能在保持电学功能的同时承受高空极端条件下的变形压力；研发出用于搜救机器人，以及监控疾病和恢复大脑功能等领域的液态计算机。
