сори 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 спричиняє 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 призвести 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 увазі застосування нанопроводников не з кремнію, а з трехкомпонентного матеріалу (твердого розплаву) індій - галій-миш'як.
З виходом 22-нм техпроцесу Intel довелося змінювати структуру самих транзисторів. Як приклад Бора (Bohr) показав на Intel Developer Forum 2011 графік для 22-нм транзисторів з різними значеннями струмів збудження/струмів витоків в залежності від програми. Якщо потрібно швидкий процесор, то можна допустити значні струми витоку, але для інших сценаріїв може знадобитися висока продуктивність з мінімальними струмами витоку. У підсумку можна використовувати відповідну технологію виготовлення процесорів в залежності від сфери застосування готових чіпів (висока продуктивність, стандартна продуктивність, мінімальне енергоспоживання).
Бора також розповів і про основні переваги 22-нм техпроцесу:
· Перевага по струмах витоку завдяки повністю виробленим затворам. З меншою напругою транзистор вимикається швидше, у нього менше витоку у вимкненому стані.
· При оптимізації під високу продуктивність можна досягти високої швидкості перемикання транзисторів при токах витоку у вимкненому стані, порівнянних з планарними транзисторами.
· В цілому, транзистори з потрійними затворами дають на 37% вищу швидкість перемикання при напрузі 0,7 В - або, навпаки, споживають на 50% менше енергії в активному стані.
· Якщо потрібна висока продуктивність, то розробники кристалів можуть об'єднувати декілька технологій, щоб досягти більш високої швидкості.
Співробітники університетів Пердью і Гарварда змогли створити тривимірний транзистор з круговим затвором, і саме на основі індій-галій-миш'яку з високою рухливістю носіїв заряду.
Тривимірна структура транзистора у разі 22-нм інтегральних мікросхем не просто примха - вона необхідна, оскільки затвор двомірного транзистора стає занадто малий, щоб ефективно ним управляти. Тобто, як тільки ми знижуємо розмір затвора до 22 нанометрів і нижче, необхідно суттєво ускладнювати конструкцію транзистора. У цьому випадку ідеальним стає кругової/циліндричний затвор, всередині якого і знаходиться канал транзистора. Такий підхід дозволяє при використанні кремнію зменшувати топологічні норми інтегральної мікросхеми до 14 нанометрів.
нанопровідники, виготовлені з індій-галій-миш'яку, будуть застосовуватися в 10-нм інтегральних мікросхемах. Останні дослідження показали, що цей матеріал володіє в п'ять разів більше високою рухливістю носіїв заряду, ніж кремній. Тобто, канал транзистора буде формуватися саме на основі індій-галій-миш'яку. Але цього мало. Для 10-нм і більше прецизійних техпроцессов необхідне застосування і нового діелектричного матеріалу, необхідного для вимикання транзистора. Сьогодні загальноприйнятим в мікроелектроніці діелектриком є ??діоксид кремнію, але у випадку 14-нм технології витоку будуть занадто великі, щоб говорити про замиканні транзистора.
Які варіанти дослідники розглядають для заміни діоксиду кремнію? Це матеріали з біль...
