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FinFET结构简介

嘉峪检测网        2025-09-04 08:42

FinFET结构简介
 
Structure:
 
结构的主要原理是thin body,因此栅极电容更接近整个沟道。
 
body层非常薄,大约在10纳米或更薄。因此,不存在远离栅极的漏电路径。栅极可以有效地控制漏电。
 
对于FinFET,其沟道是垂直的。因此,在FinFET中,沟道的高度(鳍的高度)决定了器件的宽度。
 
沟道宽度 = 2 × 鳍高度 + 鳍宽度
 
FinFET结构简介
 
FinFET模型结构:
 
I. 掺杂浓度非常低的硅鳍区域。
 
II. 多晶硅区域、源极和漏极接触区域,高度掺杂。
 
III. 栅极区域——氧化物(SiO₂)
 
FinFET vs CMOS
 
FinFET结构简介
 
Designer视角
 
更高的跨导(每单位输入电压所能提供的输出电流更大)
 
在保持相同增益的同时,实现更低的等效输入电容
 
只需更小的晶圆面积即可获得高增益,因为可通过增加鳍片高度来提升增益
 
采用全耗尽结构,带来更佳的开关对比度
 
I-V 曲线更平坦,意味着动态功耗更低
 
 
Physicist视角
 
沟道量子化,带来更锐利的开/关态对比
 
沟道量子化,使态密度受限而非自由态密度,从而提升电流密度
 
再次强调,沟道量子化通过更有效地在物理上隔离源极与漏极,抑制短沟道效应,避免二者在沟道下方耦合形成 PNP 或 NPN 结构
 
 
User视角
 
更快的开关速度(得益于更低的输入电容和更高的动态电流密度)
 
更低的功耗(得益于更低的寄生电容和更优的开/关特性)
 
 
Reference:1.Fin shaped Field Effect Transistor
 
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来源:十二芯座