英特爾展望微細化極限和后CMOS

英特爾在“IEDM 2012”上展望了使CMOS晶體管的微細化持續(xù)至極限水平所需要的要素技術(shù)、相關(guān)課題以及后CMOS器件技術(shù)（論文編號：8.1）。要想使CMOS晶體管的微細化能夠持續(xù)發(fā)展至極限水平，抑制短溝效應(yīng)、導入高遷移率溝道、降低寄生電阻尤為重要。在后CMOS器件方面，英特爾認為加劇電流上升的Steep Slope FET以及自旋器件的前景光明。

在抑制短溝道效應(yīng)的方法中，環(huán)柵（GAA）構(gòu)造的Si MOSFET以及碳納米管FET最有希望。不過，GAA構(gòu)造的Si MOSFET存在載流子散亂導致溝道遷移率下降的課題，碳納米管FET也存在截止泄漏電流大的課題。

600)this.style.width=600;" border="0" />GAA構(gòu)造（點擊放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />高遷移率溝道（點擊放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />碳納米管FET （點擊放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />自旋邏輯（點擊放大）

在高遷移率溝道方面，英特爾認為在pMOS領(lǐng)域SiGe、Ge、GeSn為有力候補，在nMOS領(lǐng)域III-V族化合物半導體為有力候補。存在的課題是需要確立如何形成高品質(zhì)柵極絕緣膜的技術(shù)。另一方面，英特爾指出，要想降低寄生電阻，降低源/漏電阻尤為重要。對于這一課題，雖然在源/漏部導入金屬材料的方法有效，但必須要克服工作特性隨肖特基勢壘的高低而改變的問題。

在作為后CMOS器件候補的Steep Slope FET方面，英特爾將Tunnel FET及納米繼電器列為候補。Tunnel FET的課題在于如何控制異種材料的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，而納米繼電器則需要確立微細化技術(shù)。

作為后CMOS器件的另一候補技術(shù)，自旋器件是一種不依存于電荷的新型器件。由于能夠以傳輸磁化方向的方法來傳輸信號，因此與基于電荷的器件相比可獲得面積更小、功耗更低，并且非易失等優(yōu)點。但需要提高工作速度。

英特爾同時就CMOS晶體管的微細化極限以及后CMOS器件表示，“從過去的歷史來看，我們堅信一定能開發(fā)出更高明的實現(xiàn)方法”?！澳壳霸诠杈A上已經(jīng)能夠集成數(shù)量超過銀河系所有星體的晶體管，今后也早晚能夠集成數(shù)量超過整個宇宙所有星體的晶體管”。