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三维鳍型场效应晶体管FinFET的引入将硅CMOS推进到了5 nm技术节点,然而持续提升的芯片集成度和功耗要求晶体管沟道长度继续缩短,操作电压继续降低,FinFET器件开始面临平面器件曾经遭遇的问题。为了进一步推进CMOS技术发展,一方面环栅纳米线和纳米片沟道结构晶体管将不可避免被应用到集成电路中,另一方面基于设计技术协同优化,创新的CMOS结构,如Forksheet晶体管将会带来更高的芯片集成度。与此同时,高迁移率非硅沟道材料,包括锗、锗锡、铟镓砷以及低维材料开始涌现出来,并在器件性能提升方面展现了一定的潜力。
西安电子科技大学郝跃院士、西安电子科技大学韩根全教授在最新出版的《半导体学报》2021年第2期上发表了题为“设计技术协同优化推进CMOS到亚3 nm”的评论文章,回顾了FinFET器件的发展和对硅CMOS技术发展的巨大影响作用,进一步分析了硅CMOS技术面临的问题,阐明了器件技术的进一步发展以及设计技术协同优化这一必然发展趋势。
点击阅读韩根全教授文章:
Design technology co-optimization towards sub-3 nm technology nodes
Genquan Han, Yue Hao
J. Semicond. 2021, 42(2): 020301
doi: 10.1088/1674-4926/42/2/020301
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作者简介
韩根全,西安电子科技大学微电子学院正教授,博士生导师。
2003年在清华大学大学材料科学与工程系获得学士学位,2008年在中国科学院半导体研究所获得博士学位。2008年6月-2013年5月在新加坡国立大学从事科研工作,2013年5月回国到重庆大学光电工程学院工作,2015年4月加入西安电子科技大学微电子学院,担任正教授、博士生导师。
在高迁移率非硅材料MOSFET器件、陡峭亚阈值摆幅晶体管器以及新型非易失性晶体管方面取得了国际领先的研究成果,在国际上首次研制成功高性能锗锡CMOS以及隧穿FET器件,发明新型不定型类铁电介质和非易失存储器件。相关研究成果被Semiconductor Today等网站广泛转载。在微电子器件重要会议IEEE International Electron Devices Meeting/IEEE Symposium on VLSI Technology和IEEE Electron Device Letters、IEEE Transactions on Electron Devices等微电子器件旗舰期刊发表SCI论文200多篇。获得陕西青年科技奖、电子学会优秀论文导师奖。目前为IEEE Electron Device Letters编辑。
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