投稿|FinFET即将谢幕？( 三 ) 投稿|半导体

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图像显示了电流如何流过传统晶体管（左）和新的VTFET设计（右）之间的差异。来源：IBM
相较传统将电晶体以水平放置，垂直传输场效应电晶体将能增加电晶体数量堆叠密度，并让运算速度提升两倍，同时借电流垂直流通，使电力损耗在相同性能发挥下降低85% 。
此前， IBM宣布了2 纳米芯片技术的突破，这将使芯片能够在指甲大小的空间中容纳多达500亿个晶体管。VTFET创新专注于一个全新的维度，它为摩尔定律的延续提供了途径。

Forksheet FET 新潮流

实际上，在3nm节点以下，首选器件架构可能会再次变化，从纳米片变为堆叠叉片架构。IMEC则偏向Forksheet 。
在2019年国际电子设备制造大会上， IMEC介绍了其叉板晶体管概念， IMEC的研究人员使用他们的2nm技术节点量化了叉板结构的功率性能优势。
这种新的FET为一堆纳米片晶体管添加了一个自对准的栅极端电介质壁。总体而言，介电壁在NMOS和PMOS纳米片晶体管之间提供了隔离，允许在XY维度上更积极地封装晶体管。
通过将晶体管靠得更近，设计人员可以提高开关速度并降低功耗。

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半导体行业晶体管的演变。来源：IMEC
与纳米片器件相比，它们在恒定功率下表现出10%的速度优势和在恒定速度下降低24%的功率。这种性能增益是通过减小电容和增加薄片宽度以改善电流的能力来实现的。
2021年6月， IMEC在VLSI技术和电路研讨会 (VLSI 2021) 上首次提供了功能叉板FET的电气演示。22 nm NMOS和PMOS晶体管仅相隔17 nm ，但具有不同的功函数金属栅极。
以上，是关于晶体管未来可能使用的新结构。
当我们走在3nm的以下制程的路口，每个阶段都会出现不同的探索。不论是MOSFET、FinFET或者是GAA 。一个时代需要一个时代的英雄，谢幕不意味着落后，只是代表这个时代已经过去。
我们还在探索延续摩尔定律的路径，在制程小数点之后的时代，究竟哪个技术将成为真正的主角，我们拭目以待。