微电子所在新型负电容FinFET器件研究中取得重要进展

微电子所在新型负电容FinFET器件研究中取得重要进展稿件来源:先导中心崔冬萌发布时间:2019-05-13  近日,微电子所集成电路先导工艺研发中心,面向纳米及以下节点高性能和低功耗晶体管性能需求,基于主流后高金属栅()三维器件集成技术,成功研制出高性能的负电容器件。

  现有硅基晶体管受玻尔兹曼热力学限制,室温下亚阈值摆幅,阻碍了工作电压的继续降低。

当集成电路技术进入纳米及以下节点,随着集成度的持续增加,在维持器件性能的同时面临功耗急剧增加的严重挑战。

先导中心殷华湘研究员的团队在主流后集成工艺的基础上,通过材料工艺优化和多栅器件电容匹配设计,结合高质量低界面态的纳米铪锆金属氧化物薄膜,研制成功性能优异的器件,实现了和阈值电压回滞分别为和的纳米栅长器件,以及和阈值电压回滞分别为和的纳米栅长器件。

其中,纳米栅长器件的驱动电流比常规基器件(非)提升了且电流开关比()大于,标志着微电子所在新型器件的研制方面取得了重要进展。

  上述最新研究结果发表在国际微电子器件领域的顶级期刊《》上(),并迅速受到国际多家研发机构的高度关注。   该项集成电路先导工艺的创新研究得到国家科技重大专项专项和国家重点研发计划等项目的资助。 图()负电容基本结构;()三维器件沟道结构与铁电膜层结构;()器件与特性;()最新器件性能国际综合对比(与回滞电压越小越好)。

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