3nm、5nm關鍵技術：中國專家搞定GAA電晶體

• 2020 年 12 月 17 日
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• 5nm, 3nm, 電晶體, 復旦大學

來自復旦大學微電子學院的消息，該校周鵬團隊針對具有重大需求的3-5納米節點電晶體技術，驗證了雙層溝道厚度分別為0.6 /1.2納米的圍柵多橋溝道電晶體（GAA，Gate All Around），實現了高驅動電流和低泄漏電流的融合統一，為高性能低功耗電子器件的發展提供了新的技術途徑。

據悉，相關成果已經在第66屆IEDM國際電子器件大會上在線發表。

報道提到，製程提升到5nm節點以下後，傳統電晶體微縮提升性能難以為繼，需要做重大革新。於是GAA電晶體乘勢而起，它可實現更好的柵控能力和漏電控制。

此番周鵬團隊設計並製備出超薄圍柵雙橋溝道電晶體，驅動電流與普通MoS2電晶體相比提升超過400%，室溫下可達到理想的亞閾值擺幅（60mV/dec），漏電流降低了兩個數量級。

據悉，GAA電晶體也被譯作「環繞柵極電晶體」，取代的是華人教授胡正明團隊研製的FinFET（鰭式場效應電晶體）。按照目前掌握的資料，三星打算從2022年投產的第一代3nm就引入GAA電晶體，台積電略保守，3nm仍是FinFET，2nm開始啟用GAA。

另外，中芯國際梁孟松日前也披露，該公司的5nm和3nm的最關鍵、也是最艱巨的8大項技術也已經有序展開， 只待EUV光刻機的到來，就可以進入全面開發階段。

雙橋溝道電晶體示意圖及其性能圖