Институт микроэлектроники Китайской академии наук успешно разработал комплементарный монокристаллический кремниевый вертикально-канальный транзистор (CVFET).

 Институт микроэлектроники Китайской академии наук успешно разработал комплементарный монокристаллический кремниевый вертикально-канальный транзистор (CVFET). 

2025-11-17

Согласно Международной дорожной карте устройств и систем (IRDS2023), в области технологии интегральных схем комплементарные полевые транзисторы (CFET) представляют собой следующее поколение транзисторной архитектуры, следующее за FinFET и горизонтальными GAA . Технология CFET обеспечивает более высокую плотность интеграции и лучшую производительность в меньшем пространстве за счет вертикального расположения NMOS и PMOS-устройств, изменяя традиционный планарный процесс или режим горизонтальной компоновки FinFET/GAA.

Недавно Институт микроэлектроники предложил и разработал монолитно интегрированную структуру комплементарного вертикального канального транзистора (CVFET), основанную на его независимо разработанной технологии вертикального канала. Эта структура использует двухсторонний процесс изготовления, совместимый с производственными процессами КМОП. Благодаря двухэтапным эпитаксиальным процессам толщина канала нанолиста и длина затвора контролируются раздельно, достигая укладки и самосовмещенной интеграции нанолистовых транзисторов n-типа и p-типа. Ее электрические характеристики следующие: подпороговый размах (SS) верхнего и нижнего слоев (NMOS/PMOS) составляет 69 мВ/дек и 72 мВ/дек, соответственно; снижение барьера, вызванное стоком (DIBL), составляет 12 мВ/В и 18 мВ/В соответственно; и отношение тока вкл/выкл (Ion/Ioff) составляет 3,1 × 10⁶ и 5,4 × 10⁶ , соответственно . Его КМОП-инвертор может достигать нормальной функции инверсии фазы сигнала. При напряжении питания 1,2 В (VDD) коэффициент усиления инвертора составляет 13 В/В. При рабочем напряжении 0,8 В запас по помехоустойчивости высокого уровня (NMH) и низкого уровня (NML) составляют 0,343 В и 0,245 В соответственно.

Результаты исследования под названием « Комплементарные вертикальные полевые транзисторы (CVFET), созданные на основе нового двухстороннего процесса » (DOI: 10.1109/LED.2025.3587989) были официально опубликованы в журнале IEEE Electron Device Letters в июле 2025 года. Исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая и Программой стратегических приоритетных исследований Китайской академии наук (категория А).

11.17 (1)

Рисунок 1: (a) Структурная схема монолитно-интегрированного CVFET-устройства; (b) Просвечивающее электронное изображение поперечного сечения монолитно-интегрированного CVFET-устройства и (cf) Диаграмма распределения элементов EDX.

11.17 (2)

Рисунок 2: (a) Кривые передаточных характеристик Id-Vg устройств NMOS и PMOS в монолитных интегрированных устройствах CVFET; (b) Передаточные характеристики напряжения инверторов CVFET; (c) Запас помехоустойчивости инверторов при VDD = 0,8 В.

11.17 (3)

Таблица 1 Сравнение технологий CVFET и CFET

Последние новости
Главная
Продукция
О Нас
Контакты

Пожалуйста, оставьте нам сообщение