Расстояние между истоком и затвором настолько маленькое

Расстояние между истоком и затвором настолько маленькое, что основные носители могут легко туннелировать через потенциальный барьер исток-канал, и затвор не может эффективно использоваться для запирания транзистора. Таким образом, квантовое туннелирование основных носителей из истока в сток (S/D туннелирование) (Рис. 8.8) накладывает фундаментальное ограничение на масштабирование длины канала в выключенном состоянии (Leff). S/D туннелирование существенно при Leff < 15нм и преобладает до Leff < 8нм. Это гораздо существенней со слабой электростатической управляемостью (например, DGMOSFET с более тонкой слаболегированной подзатворной частью), из-за вызванного истоком уменьшения барьера, что увеличивает туннелирование. Зависящий от характеристик утечек тока, напряжение питания и электростатической управляемости модели транзистора, нижний лимит для Leff – 5нм. Заметим, что не обязательно достигать предела масштабирования длины затвора, однако, т.к. Lgможет быть меньше, чем Leff. Конечно, уже упоминалось, что структуры, в которых крайние участки стока и истока не расположены под затвором, так что Leffболше Lg, оптимальны для максимизации характеристик схемы при длинах затвора менее 20нм.

Предлагаемая всякий раз в качестве альтернативы обычной планарной MOSFET структуре, эта структура имеет свойственные ей проблемы, которые в большинстве своем подобны этой: какой дизайн будет использоваться при масштабировании логических CMOS схем при технологиях с длиной затвора менее 10нм? Чтобы прийти к ответу на этот вопрос, полезно посмотреть требования (приведены ниже в порядке убывания важности) для “окончательной MOSFET структуры”:

1. Невосприимчивость к эффектам флуктуации примеси.

2. Лучшая электростатическая управляемость по сравнению с обычной планарной технологией.

3. Относительная простота производства.

4. Возможность для динамического регулирования порогового напряжения, и

5. Эффективность модели, сравнимая, или даже лучшая, чем у планарной технологии.

 

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector