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FinFET

FinFET稱為鰭式場效晶體管(Fin Field-Effect Transistor;FinFET)是一種新的互補式金氧半導(dǎo)體(CMOS)晶體管。Fin是魚鰭的意思,F(xiàn)inFET命名根據(jù)晶體管的形狀與魚鰭的相似性。

  發(fā)明人

  該項技術(shù)的發(fā)明人是加州大學(xué)伯克利分校的胡正明(Chenming Hu)教授。胡正明教授1968年在臺灣國立大學(xué)獲電子工程學(xué)士學(xué)位,1970年和1973年在伯克利大學(xué)獲得電子工程與計算機科學(xué)碩士和博士學(xué)位?,F(xiàn)為美國工程院院士。2000年憑借FinFET獲得美國國防部高級研究項目局最杰出技術(shù)成就獎(DARPA Most Outstanding Technical Accomplishment Award)。他研究的BSIM模型已成為晶體管模型的唯一國際標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)了100多名學(xué)生,許多學(xué)生已經(jīng)成為這個領(lǐng)域的大牛,曾獲Berkeley的最高教學(xué)獎;于2001~2004年擔(dān)任臺積電的CTO。

英特爾公布的FinFET的電子顯微鏡照片

英特爾公布的FinFET的電子顯微鏡照片

  工作原理

  閘長已可小于25納米,未來預(yù)期可以進一步縮小至9納米,約是人類頭發(fā)寬度的1萬分之1。由于此一半導(dǎo)體技術(shù)上的突破,未來芯片設(shè)計人員可望能夠?qū)⒊売嬎銠C設(shè)計成只有指甲般大小。 FinFET源自于目前傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的晶體管—場效晶體管 (Field-Effect Transistor;FET)的一項創(chuàng)新設(shè)計。在傳統(tǒng)晶體管結(jié)構(gòu)中,控制電流通過的閘門,只能在閘門的一側(cè)控制電路的接通與斷開,屬于平面的架構(gòu)。在FinFET的架構(gòu)中,閘門成類似魚鰭的叉狀3D架構(gòu),可于電路的兩側(cè)控制電路的接通與斷開。這種設(shè)計可以大幅改善電路控制并減少漏電流(leakage),也可以大幅縮短晶體管的閘長。

  發(fā)展?fàn)顟B(tài)

  在2011年初,英特爾公司推出了商業(yè)化的FinFET,使用在其22納米節(jié)點的工藝上。從Intel Core i7-3770之后的22納米的處理器均使用了FinFET技術(shù)。由于FinFET具有功耗低,面積小的優(yōu)點,臺灣積體電路制造股份有限公司(TSMC)等主要半導(dǎo)體代工已經(jīng)開始計劃推出自己的FinFET晶體管,為未來的移動處理器等提供更快,更省電的處理器。從2012年起,F(xiàn)inFET已經(jīng)開始向20納米節(jié)點和14納米節(jié)點推進。
 


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