晶体管60年创新 22纳米进入3D时代

 自从1947年晶体管问世以来，晶体管技术飞速发展，为开发更强大、成本效益更好、能效更高的产品铺平了道路。要想按照摩尔定律的步调不断进步，就必须进行大量创新。近期值得关注的创新成果是应变硅（英特尔于2003年推出）和高-k金属栅极（英特尔于2007年推出）。2011年5月4日，英特尔宣布将为晶体管设计带来另外一项革命——这将在各种计算设备（从服务器到台式机，从笔记本电脑到手持式设备）中实现前所未有的高性能和能效。

 
    硅晶体管史上第一次进入3-D时代。英特尔推出了三栅极晶体管，其中晶体管通道增加到第三维度。电流是从通道的三面（顶部、左侧和右侧）来控制的，而不是像传统平面晶体管一样，只从顶部控制。最终的结果就是能够更好地控制晶体管、最大程度利用晶体管开启状态时的电流（实现最佳性能），并且在关闭状态时最大程度减少电流（降低漏电）。
 
    英特尔在新的半导体技术中引入了22纳米创新，这将确保摩尔定律在可预见的未来仍将继续生效。让我们一起回顾晶体管的历史和关键里程碑事件：

    1947年12月16日：William Shockley、John Bardeen和Walter Brattain在贝尔实验室成功开发出首个晶体管。

    1950年：William Shockley开发出双极结型晶体管，就是现在通行的标准晶体管。

    1954年10月18日：首款晶体管收音机Regency TR1上市，这种收音机里面只包含四个锗晶体管。

    1961年4月25日：罗伯特·诺伊斯获得首个集成电路专利。最初的晶体管对于收音机和电话而言已经足够了，但是更新的电子设备要求规格更小的晶体管——集成电路。

    1965年：摩尔定律诞生——戈登·摩尔在《电子杂志》发表的文章中预测：未来芯片上晶体管的数量大约每年翻一倍（10年后，修正为每两年翻一倍）。三年后，摩尔和诺伊斯创建了英特尔公司，英文名Intel即“集成电子（integrated electronics）”的缩写。

    1969年：英特尔开发出首个成功的PMOS硅栅极晶体管技术。这些晶体管继续使用传统的二氧化硅（SiO2）栅介质，但是引入了新的多晶硅栅电极。

    1971年：英特尔推出首个微处理器——4004。4004的规格为1/8英寸×1/16英寸，包含2250个晶体管，采用英特尔10微米PMOS技术在2英寸晶圆上生产。

    1985年：英特尔386微处理器问世，含有275,000个晶体管，是最初4004晶体管数量的100多倍。386是32位芯片，具备多任务处理能力，可同时运行多个程序。最初是使用1.5微米CMOS技术制造的。

    2002年8月13日：英特尔发布了90纳米制程技术的若干技术突破，包括高性能、低功耗晶体管，应变硅，高速铜质接头和新型低-k介质材料。这是业内首次在生产工艺中采用应变硅。

    2007年9月：英特尔公布采用突破性的晶体管材料——高-k金属栅极。英特尔将采用这些材料在公司下一代处理器——英特尔酷睿2双核、英特尔酷睿2四核处理器以及英特尔至强系列多核处理器的数以亿计的45纳米晶体管中用来构建绝缘“墙”和开关“门”，研发代号为Penryn。

    2011年5月3日——英特尔宣布将批量生产一种全新的晶体管设计。三栅极晶体管将在各种计算设备中（从服务器到台式机，从笔记本电脑到手持式设备）实现前所未有的高性能和能效。