[小资料] FinFET（鳍式场效应晶体管 fin field effect transistor）

鳍式场效应晶体管 FinFET：

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=109855&Type=bkzyb&SubID=80600

   栅电极将鳍型半导体结构从3个不同方向包裹起来，使得电荷受到更多的栅电极控制，极大地减少了源漏之间的泄漏成分，提升了有效的电流密度。

双栅场效应晶体管 DGFET：

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=63611&Type=bkzyb&SubID=80599

   2011年，类FinFET结构的三栅器件首先被美国英特尔公司在22纳米技术代实现规模量产，FinFET从16/14纳米技术代开始成为国际工业界主流，并有望延续至5纳米技术代。

多栅场效应晶体管：

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=201025&Type=bkzyb&SubID=80598

   多栅场效应晶体管的概念在20世纪90年代被提出来，在2000年前后开始出现器件原型，并在2011年出现了第一个商业化生产的多栅场效应晶体管，即美国英特尔公司的鳍式场效应晶体管（fin field effect transistor; FinFET）技术。

微电子学：

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=123978&Type=bkzyb&SubID=99028

   2011年，英特尔公司率先在22纳米CMOS技术节点采用鳍式场效应晶体管（fin field effect transistor，FinFET）技术，移动通信基带、云计算服务器、数字货币以及人工智能成为FinFET技术的主要应用领域。2018年，台积电推出7纳米FinFET代工服务，先进FinFET的制造技术开始由亚洲公司主导。

图1  平面双栅场效应晶体管（左），鳍式场效应晶体管（右）

Tsu‐Jae King Liu （金智洁） 2012-10-03 第 18 页截图

https://people.eecs.berkeley.edu/~tking/presentations/KingLiu_SOI2012.pdf

图2  （在线彩色）MuGFET从平面器件到堆叠结构的演变。（a） 平面MOSFET。（b） 双栅极（DG）完全耗尽SOI MOSFET。（c） FinFET。（d） Ω-栅极MOSFET。（e） GAA-NW-MOSFET。（f） GAA多层纳米片MOSFET。

Fig. 2.  (Color online) Evolution of MuGFETs from the planar device to the stacking structures. (a) Planar MOSFET. (b) Double-gate (DG) fully depleted SOI MOSFET. (c) FinFET. (d) Ω-gate MOSFET. (e) GAA NW MOSFET. (f) GAA multilayer nanosheet MOSFET.   2021

http://www.jos.ac.cn/fileBDTXB/journal/article/bdtxb/2021/2/21010021-2.jpg

http://www.jos.ac.cn/article/id/a56ca450-d3f4-482b-a375-517b2da77172

图3  台积电将为2nm节点使用“栅极环绕晶体管”

TSMC would use "gate all around transistors" for 2nm node, 2020-09-22

https://www.guru3d.com/news-story/tsmc-would-use-gate-all-around-transistors-for-2nm-node,2.html

图4  a) MOSFET场效应晶体管的几种构型；b) FinFE器件鳍宽的发展历程。   2020-03-06

http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202003/W020200306335166598549.jpg

http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202003/t20200306_5508396.html

图5  超越 FinFET 的晶体管。

a、 FinFET、VSNW FET、LPNW FET和VSNS FET的示意图。

（原文） Fig. 4: Transistors go beyond FinFET.   2023-08-16

a, Schematics of a FinFET, a VSNW FET, an LPNW FET, a VSNS FET, an LPNS FET, a VS2D FET and an LPSWNT FET.

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06145-x/figures/4

https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41586-023-06145-x/MediaObjects/41586_2023_6145_Fig4_HTML.png?as=webp

图5-2  超越 FinFET 的晶体管，上图的左侧。

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06145-x/figures/4

https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41586-023-06145-x/MediaObjects/41586_2023_6145_Fig4_HTML.png?as=webp

My God！这是设计晶体管，还是要盖楼房？

要是设计建造楼房，不会比我校（天津大学）建筑学院、建筑工程学院更好吧？

天津大学建筑学院 http://arch.tju.edu.cn/

天津大学建筑工程学院 http://jgxy.tju.edu.cn/

更名：

   2023-08-11 我建议了“多栅极场效应管”。为避免混淆，更名为“多栅极计算场效应管 multi-gate operational field effect transistor”，简称“多栅极路管 multi-gate circuit transistor, multi-gate cirsistor”。

参考资料：

[1] 2022-12-23，鳍式场效应晶体管/fin field effect transistor; FinFET/许晓燕，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=109855&Type=bkzyb&SubID=80600

[2] 2023-08-07，体硅鳍式场效应晶体管/bulk silicon fin field effect transistor/殷华湘，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=63615&Type=bkzyb&SubID=80601

[3] 2023-01-05，多沟道鳍式场效应晶体管/multi-channel fin field effect transistor/黎明，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=202416&Type=bkzyb&SubID=80600

[4] 2023-08-01，绝缘体上硅鳍式场效应晶体管/silicon on insulator fin field effect transistor; SOI-FinFET/殷华湘，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=63616&Type=bkzyb&SubID=80601

[5] 2023-01-05，德尔塔沟道场效应晶体管/delta-channel field effect transistor/，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

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[6] 2023-08-09，自对准双栅器件/self-aligned dual gate device/许晓燕，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=110387&Type=bkzyb&SubID=80600

[7] 2023-08-22，绝缘体上硅场效应晶体管/silicon on insulator field effect transistor/韩根全，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=124065&Type=bkzyb&SubID=99032

[8] 2023-08-07，双栅场效应晶体管/double gate field effect transistor; DGFET/卜伟海，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=63611&Type=bkzyb&SubID=80599

[9] 2022-12-23，多栅场效应晶体管/multi-gate field effect transistor/黎明，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

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[10] 2023-08-19，表面牺牲层工艺/surface sacrificial layer process/张志勇，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=124569&Type=bkzyb&SubID=99063

[11] 2023-08-22，微电子学/microelectronics/刘洪刚，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=123978&Type=bkzyb&SubID=99028

[12] Berkeley, 2012, Evolutionary MOSFET Structure and Channel Design for Nanoscale CMOS Technology

https://people.eecs.berkeley.edu/~tking/theses/bho.pdf

[13] Berkeley, 2012-05-02, Advanced MOSFET Designs and Implications for SRAM Scaling

https://www2.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2012/EECS-2012-50.pdf

[14] Berkeley, Tsu‐Jae King Liu, 2012-10-03, Introduction to Multi‐gate MOSFETs

https://people.eecs.berkeley.edu/~tking/presentations/KingLiu_SOI2012.pdf

[15] Ying Sun, Xiao Yu, Rui Zhang, Bing Chen, Ran Cheng. The past and future of multi-gate field-effect transistors: Process challenges and reliability issues [J]. Journal of Semiconductors, 2021, 42(2): 023102.

doi:  10.1088/1674-4926/42/2/023102

http://www.jos.ac.cn/article/id/a56ca450-d3f4-482b-a375-517b2da77172

[16] 中国科学院金属研究所，2020-03-06，单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

http://www.imr.cas.cn/xwzx/kydt/202003/t20200306_5508396.html

[17] Wei Cao, Huiming Bu, Maud Vinet, Min Cao, Shinichi Takagi, Sungwoo Hwang, Tahir Ghani, Kaustav Banerjee. The future transistors [J]. Nature, 2023, 620(7974): 501–515.   16 August 2023

doi:  10.1038/s41586-023-06145-x

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06145-x

相关链接：

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https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401935.html

[2] 2023-09-07，[小资料] 1966年鲍尔（Robert W. Bower）申请的 MOSFET 自对准栅极工艺专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401852.html

[3] 2023-09-06，[小资料] 1963年万拉斯（Frank Wanlass）、萨支唐（Chih-Tang Sah）申请的CMOS专利和论文

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401741.html

[4] 2023-09-05，[小资料] 1963年霍夫施泰因（Steven Hofstein）、海曼（Frederic Heiman）的MOS场效应

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[5] 2023-09-04，[小资料] 1960年阿塔拉（Martin Atalla）、江大原（Dawon Kahng）申请的MOS场效应管专利（图

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[6] 2023-09-03，[小资料] 1922~23年洛舍夫（Oleg Vladimirovich Losev）发现固体放大作用

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https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401242.html

[8] 2023-09-01，[小资料] 1926年利林费尔德（Julius Edgar Lilienfeld）的场效应半导体专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401136.html

[9] 2023-08-31，[小资料] 1949年肖克莱（William Bradford Shockley）的结型晶体管论文的引言（图片）和图片页

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1401002.html

[10] 2023-08-30，[小资料] 1948年巴丁、布拉坦（Bardeen, Brattain）的点接触晶体管专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1400907.html

[11] 2023-08-29，[小资料] 1959年霍尔尼（Jean Amedee Hoerni）的平面工艺专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1400737.html

[12] 2023-08-28，[小资料] 1959年诺伊斯（Robert Norton Noyce）的集成电路专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1400618.html

[13] 2023-08-27，[小资料] 1959年基尔比（Jack St. Clair Kilby）的集成电路专利（图片）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1400524.html

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