第三千一百三十四章 追平和赶超的保证

第三千一百三十四章 追平和赶超的保证 (第2/2页)

“先说说，这个鳍式场效应晶体管技术，之前就听说过名儿，到底是怎么回事儿？”
　　
　　“鳍式场效应晶体管，全称FinField-EffectTransistor，简称为FinFET，是一种区别于传统MOSFET结构的新技术。”
　　
　　“传统的MOSFET结构是平面型的，其结构可以用田野来打比方，最下面一层是绝缘基质，就好比土壤，上面是元器件，分为源极与漏极两种，就好比土地上的玉米地和麦子地，地与地之间是分离的，隔开它们的是沟道。”
　　
　　“和田地不一样的是，集成电路里的玉米地和麦子地之间是存在交流的，电子就好像农人，需要在不同的地块上走动，但是他们的走动不是随意的，而是通过架设在田地上的桥梁穿行，这种桥梁，在集成电路里被称为栅极。”
　　
　　“从设计理论上讲，所有农人都通过桥梁在田地间穿行，是集成电路设计的最佳要求，但是由于MOSFET的平面结构设计缺陷，导致很多农人可以不经由栅极构成的桥梁，直接穿过沟道，从玉米地到达麦子地，这种现象叫做‘沟道效应’，这部分不守规矩的农夫叫做‘漏电流’，对于电路控制是非常不利的。”
　　
　　“加州伯克利分校的胡正明教授提出了一种全新的设想，既然沟道对于抑制农人不守规矩穿梭田地的作用有限，那就换一个办法，将田地之间的基质填高，变成一道道墙体。而以前的桥梁需要用珍贵的材质填平自己所占的那部分沟道才能过沟，现在则成了便宜的绝缘基质抬高，占用了原来桥梁过沟的空间，变成了用便宜材料替代部分珍贵材料，还解决了制造成本。”
　　
　　“这样一来，MOSFET结构的沟道，变成了由绝缘衬底上凸起的高而薄的鳍，源漏两极分别在其两端，三栅极紧贴其侧壁和顶部。这种鳍形结构增大了栅围绕沟道的面，加强了栅对沟道的控制，从而可以有效缓解平面器件中出现的短沟道效应，大幅改善电路控制并减少漏电流，也可以大幅缩短晶体管的栅长，也正由于该特性，FinFET无须高掺杂沟道，就能够提高沟道载流子迁移率的同时，还有效降低杂质离子散射效应。”
　　
　　“就是对元器件之间的电流控制加强了。”胡长风说道：“是这个意思吧？”
　　
　　“对，这个需求在大制程的芯片上本来无需考虑。但是随着电路越来越精细，制程越来越小，栅极对沟道的控制能力就必须越来越强。缩短栅长并抑制短沟道效应，改善电路控制，减少漏电流，也成了超大规模集成电路先进制程工艺绕不开的，必须克服的工艺技术。”
　　
　　“就目前的技术发展而言，胡正明教授发明鳍式场效应晶体管技术，是最有希望在50纳米制程以下实现商业化应用的。”
　　
　　“我们现在不是还在准备攻克2.5微米吗？离五十纳米还早吧？”胡长风问道。
　　
　　“从理论上来说，我们拥有2.5微米制程生产线以后，再使用稀土材料互联技术，可以实现2.5微米到25纳米的超大规模集成电路芯片的生产，而获得鳍式场效应晶体管技术以后，则可以满足50纳米到5纳米制程的超大规模集成电路芯片的生产。”
　　
　　“两项技术相辅相成，一项是我们追平世界的保证，而另一项，则是赶超世界的保证。”