英特尔展望微细化极限和后CMOS

英特尔在“IEDM 2012”上展望了使CMOS晶体管的微细化持续至极限水平所需要的要素技术、相关课题以及后CMOS器件技术（论文编号：8.1）。要想使CMOS晶体管的微细化能够持续发展至极限水平，抑制短沟效应、导入高迁移率沟道、降低寄生电阻尤为重要。在后CMOS器件方面，英特尔认为加剧电流上升的Steep Slope FET以及自旋器件的前景光明。

在抑制短沟道效应的方法中，环栅（GAA）构造的Si MOSFET以及碳纳米管FET最有希望。不过，GAA构造的Si MOSFET存在载流子散乱导致沟道迁移率下降的课题，碳纳米管FET也存在截止泄漏电流大的课题。

600)this.style.width=600;" border="0" />GAA构造（点击放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />高迁移率沟道（点击放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />碳纳米管FET （点击放大）
600)this.style.width=600;" border="0" />自旋逻辑（点击放大）

在高迁移率沟道方面，英特尔认为在pMOS领域SiGe、Ge、GeSn为有力候补，在nMOS领域III-V族化合物半导体为有力候补。存在的课题是需要确立如何形成高品质栅极绝缘膜的技术。另一方面，英特尔指出，要想降低寄生电阻，降低源/漏电阻尤为重要。对于这一课题，虽然在源/漏部导入金属材料的方法有效，但必须要克服工作特性随肖特基势垒的高低而改变的问题。

在作为后CMOS器件候补的Steep Slope FET方面，英特尔将Tunnel FET及纳米继电器列为候补。Tunnel FET的课题在于如何控制异种材料的异质结构，而纳米继电器则需要确立微细化技术。

作为后CMOS器件的另一候补技术，自旋器件是一种不依存于电荷的新型器件。由于能够以传输磁化方向的方法来传输信号，因此与基于电荷的器件相比可获得面积更小、功耗更低，并且非易失等优点。但需要提高工作速度。

英特尔同时就CMOS晶体管的微细化极限以及后CMOS器件表示，“从过去的历史来看，我们坚信一定能开发出更高明的实现方法”。“目前在硅晶圆上已经能够集成数量超过银河系所有星体的晶体管，今后也早晚能够集成数量超过整个宇宙所有星体的晶体管”。