无结场效应晶体管器件结构与工艺
发布时间:2017/10/17 21:41:17 访问次数:611
现有的晶体管都是基于PN结或肖特基势垒结而构建的。在未来的几年里,随着CMOS制造技术的进步,器件的沟道长度将小于10nm。在这么短的距离内, TA8000F为使器件能够工作,将采用非常高的掺杂浓度梯度。进人纳米领域,常规CM()S器件所面临的许多问题都与PN结相关。传统的按比例缩小将不再继续通过制造更小的晶体管而达到器件性的提高。半导体工业界正努力从器件几何形状、结构以及材料方面寻求新的解决方案。无结场效应器件有可能成为适用于10nm及以下技术节点乃至按比例缩小的终极器件。无结场效应晶体管与传统反型模式MOS晶体管或其他结型晶体管相比有以下优点:①它们与常规CM()S工艺兼容、易于制作;②它们没有源漏PN结;③短沟道效应大为减弱;①由于避开了半导体/栅绝缘层粗糙界面对载流子的散射,载流子受到界面散射影响有限,迁移率不会降低;⑤由于避开了粗糙表面对载流子的散射,器件具备优异的抗噪声能力;⑥放宽了对降低栅极介电层厚度的严格要求;⑦无结场效应晶体管属于多数载流子导电器件,靠近漏极的电场强度比常规反型沟道的MOS晶体管要低,因此,器件的性能及可靠性得以提高。一些取代硅作为候选沟道材料(包括锗硅、锗、III V族化合物半导体、碳纳米管、石墨烯以及MoS2等二维材料)在积极的探索与研究当中,甚至真空沟道也在考虑之列。这一新领域有望突破摩尔定律的藩篱,改变微电子学的面貌。新的后CMOS器件需要集成这些异质半导体或其他高迁移率沟道材料在硅衬底上。集成电路器件△艺与材料学家和置程师们要紧密合作,共同迎接未来新的挑战。
现有的晶体管都是基于PN结或肖特基势垒结而构建的。在未来的几年里,随着CMOS制造技术的进步,器件的沟道长度将小于10nm。在这么短的距离内, TA8000F为使器件能够工作,将采用非常高的掺杂浓度梯度。进人纳米领域,常规CM()S器件所面临的许多问题都与PN结相关。传统的按比例缩小将不再继续通过制造更小的晶体管而达到器件性的提高。半导体工业界正努力从器件几何形状、结构以及材料方面寻求新的解决方案。无结场效应器件有可能成为适用于10nm及以下技术节点乃至按比例缩小的终极器件。无结场效应晶体管与传统反型模式MOS晶体管或其他结型晶体管相比有以下优点:①它们与常规CM()S工艺兼容、易于制作;②它们没有源漏PN结;③短沟道效应大为减弱;①由于避开了半导体/栅绝缘层粗糙界面对载流子的散射,载流子受到界面散射影响有限,迁移率不会降低;⑤由于避开了粗糙表面对载流子的散射,器件具备优异的抗噪声能力;⑥放宽了对降低栅极介电层厚度的严格要求;⑦无结场效应晶体管属于多数载流子导电器件,靠近漏极的电场强度比常规反型沟道的MOS晶体管要低,因此,器件的性能及可靠性得以提高。一些取代硅作为候选沟道材料(包括锗硅、锗、III V族化合物半导体、碳纳米管、石墨烯以及MoS2等二维材料)在积极的探索与研究当中,甚至真空沟道也在考虑之列。这一新领域有望突破摩尔定律的藩篱,改变微电子学的面貌。新的后CMOS器件需要集成这些异质半导体或其他高迁移率沟道材料在硅衬底上。集成电路器件△艺与材料学家和置程师们要紧密合作,共同迎接未来新的挑战。
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