велося змінювати структуру самих транзисторів. Як приклад Бор (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).
Бор також розповів і про основні переваги 22-нм техпроцесу:
· Перевага за струмами 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 в разі 22-нм інтегральних мікросхем не просто примха - вона необхідна, так як 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.
нанопровідників, 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 у 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 вищою діелектричної проникністю, такі як діоксид гафнію або діоксид алюмінію. Технологія отримання діоксиду гафнію або діоксиду алюмінію є процесом атомно-шарового осадження. Це все дозволяє інженерам отримувати транзистори з дуже тонкими діелектричними і металевими шарами при формуванні затвора. Такі транзистори повинні володіти відмінними характеристиками - високою продуктивністю при невисокому енергоспоживанні, завдяки тому, що знижується напруга на затворі і підвищується шв...
