Новая конструкция полевых транзисторов уменьшит их размер

Исследователи из Университета Пердью добились прогресса в разработке нового типа полевого транзистора, который использует ребристую структуру взамен общепринятого плоского дизайна, которая, возможно, позволит инженерам создать более быстрые и компактные цепи и компьютерные чипы.

Ребра изготавливаются не из кремния, а из материала, называемого арсенид индия-галлия. Транзисторы, названные finFET (от fin field effect transistor), разрабатываются многими лабораториями и рассматриваются как потенциальная замена обычным транзисторам.

В работе, которую возглавляет адъюнкт-профессор Пейде Йе (Peide Ye), исследователи впервые создали finFET с помощью технологии, называемой осаждение атомных слоев. Поскольку она широко используется в индустрии, новые finFET могут представить практическое решение для преодоления технологических пределов в изготовлении обычных транзисторов.

finFET могут позволить инженерам обойти проблему физических ограничений, которая грозит электронной индустрии, и продлить действие закона Мура. Вдобавок к меньшим размерам проводимость finFET в пять раз выше, чем у обычных кремниевых МОП-транзисторов. Это позволяет также изготавливать более быстрые процессоры.

Полевые транзисторы содержат важные компоненты, называемые затворами, с помощью которых переключается их состояние. В современных чипах длина затворов составляет около 45 нм. Полупроводниковая индустрия планирует уменьшить длину затвора до 22 нм в 2015 г. Однако большее уменьшение длины затвора и повышение тактовых частот для кремния весьма проблематично или даже невозможно. Арсенид индия-галлия рассматривается как один из тех перспективных материалов, которые могут заменить кремний.

Создание меньших транзисторов также требует поиска нового типа изолятора. При длине затвора менее 22 нм изолятор из двуокиси кремния допускает слишком большую утечку заряда. Одним из потенциальных решений проблемы утечки является замена двуокиси кремния материалами с более высокой диэлектрической постоянной, такими как двуокись гафния или окись алюминия. Команда исследователей из Пердью при создании своего транзистора использовала изолятор из такого материала. Исследователи впервые вырастили пленку двуокиси гафния толщиной один атомный слой на finFET, используя осаждение атомных слоев.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365