Транзисторы на вертикальных нанопроводах могут продлить действие закона Мура

Одним из очевидных путей дальнейшей миниатюризации электронных схем является переход от проводов к нанопроводам. Но, из-за малых размеров такие проводники не способны переносить достаточное количество тока для функционирования чипа. Для того, чтобы преодолеть это затруднение два исследователя из лаборатории анализа, архитектуры и систем в Тулузе и института электроники, микроэлектроники и нанотехнологий в Лилле (Франция) предложили использовать пучки нанопроводов, и создали на их основе действующий полевой транзистор.

Изготовленный ими прототип состоит из 225 вертикальных нанопроводников высотой 200 и диаметром 30 нм, вырезанных в кремниевой основе. Нижняя половина каждого из них погружена в силицид платины, работающий источником, а сверху расположен еще один слой того же материала, используемый в качестве стока. Промежуток заполнен low-k диэлектриком, а на половине высоты наностержней нанесена прослойка хрома, выполняющая фукцию затвора. Такая конструкция позволяет управлять всеми нанопроводами при помощи общего затвора, длиной всего 14 нм.

Это достижение представляет значительный прогресс по сравнению с прошлогодней работой физиков из Университета Хоккайдо: их транзистор состоял из 10 вертикальных нанопроводов арсенида индия галлия, выращенных на кремниевой основе, и, при хороших электрических характеристиках, имел длину затвора 200 нм.

Как отмечается в статье «Vertical nanowire array-based field effect transistors for ultimate scaling», опубликованной в Nanoscale, предложенная учеными архитектура полевого транзистора на базе плотного массива параллельных нанопроводников, отличается простотой не требуя применения литографии высокого разрешения — размер затвора определяется всего лишь толщиной нанесенного слоя хрома. Она также обеспечивает высокую воспроизводимость параметров от устройства к устройству. Эти преимущества имеют большое значение в перспективе внедрения технологии для широкомасштабного производства низковольтных транзисторов и устройств памяти.