смоктатися» миттєво після того, як транзистор закривається. В результаті виникає струм витоку, що обмежує швидкість перемикання транзистора, тому ємність транзистора бажано зробити якомога менше.
Тому знайдено рішення цієї проблеми - отримана нова конструкція тривимірного транзистора з потрійним затвором. Ця конструкція забезпечує менше споживання енергії в порівнянні з плоскими транзисторами. Структура потрійного затвора необхідна для подальшого розвитку архітектури терагерцевого транзистора. Це тривимірна структура, схожа на підняту горизонтальну площину з вертикальними стінками.
Наш транзистор з потрійним затвором зовні нагадує картонну «упаковку для яєць» - грати з осередками - такий несподіваний образ для зробленого відкриття знайшов Роберт Чау, співробітник Intel і директор лабораторії з дослідження транзисторів.
Ця структура дозволяє посилати електричні сигнали, як по «верху» транзистора, так і по обидва його «сторонам». За рахунок цього збільшується площа для проходження струму, отже, знижується його щільність, а разом з нею зменшується і витік. Потрійний затвор будується на ультратонкому шарі повністю збідненого кремнію, що забезпечує ще більше зниження струму витоку і дозволяє транзистору швидше включатися і вимикатися при значному зниженні енергоспоживання. [2].
Цій технології було присвоєно ім'я Tri-Gate, і на цій основі випущені багатоядерні процесори під назвою Ive Bridge.
Особливістю цієї конструкції також є підняті витік і стік - в результаті знижується опір, що дозволяє транзистору працювати при струмі меншої потужності. [2]
Для цього застосовується структура кремнію на ізоляторі (silicon on insulator, SOI), при якій на кремнієву підкладку наноситься шар діелектрика і на ньому розміщується сам транзистор, тобто леговані області стоку і витоку, а також область затвора . Паразитний заряд накопичується переважно в областях під стоком і затвором, тому, щоб виключити накопичення цього заряду, необхідно розмістити діелектрик безпосередньо під стоком і витоком. Внаслідок цього скорочується товщина транзистора і зменшується його ємність.
Використання SOI-транзисторів дозволяє без істотної зміни технології їх виготовлення (немає необхідності в іншому литографическом процесі) підвищити швидкість роботи транзисторів в середньому на 25%.
Зменшення ємності транзистора шляхом додавання шару діелектрика вглиб кремнію тягне за собою один негативний наслідок: оскільки збільшується опір між витоком і стоком необхідно підвищити напругу, що, в цілому негативно відіб'ється на характеристиках транзистора і всієї мікросхеми в цілому .
Для того щоб знизити опір між витоком і стоком, збільшують висоти цих областей.
Дослідники розробили новий тип транзисторів з матеріалів, здатних не тільки замінити кремній як основу мікропроцесорної техніки, а й привести до створення тривимірної структури транзистора замість сучасної планарної структури мікрочіпів. Новий підхід до конструювання елементарної комірки мікросхем дозволить виготовляти більш мініатюрні і економічні чіпи. Технологія передбачає застосування нанопроводников не з кремнію, а з трехкомпонентного матеріалу (твердого розплаву) індій - галій-миш'як.
З виходом 22-нм техпроцесу Intel до...
