ICCAD最近的版本提供了一个有趣的观点,即一旦我们的标准配置不再可行,一些逻辑开关的竞争者将会是什么。从长远来看,finfet在这个时间框架内是老技术。
其中一项提案没有脱离硅:硅纳米线场效应晶体管。想象一下标准的蒙大拿州带刺铁丝栅栏:两根柱子之间有三股铁丝。现在想象一下,下雪了,一些孩子把雪堆起来,就像一堵墙在两根栅栏柱子之间,这样铁丝网就被雪包围了。
现在戏剧性地缩小场景,用带有氧化物涂层的硅纳米线取代金属线,用聚酰亚胺取代雪。两端的栅栏桩是源头和排水口。聚就像门一样;纳米线是通道。这种配置甚至获得了自己的首字母缩写:GAA,代表栅极周围,因为导线/通道完全被poly栅极包围。
好处是,首先,提高了I在/我从的性能。此外,垂直移动的能力可以节省空间:虽然标准逆变器需要比n通道设备更大的p通道设备,增加了使用的面积,但这种补偿可以垂直而不是水平地完成。你还可以在同一个晶体管上用不同的栅极包围不同的纳米线,以实现更复杂的控制。
缺点是与平面晶体管相比速度较慢;运行双栈会有所帮助(当然,这是以占用空间为代价的)。紧张对提高成绩也很有帮助。
当然,每个人都在谈论碳纳米管碳纳米管-(或展开的石墨烯薄片)在未来发挥作用。我们将在另一篇文章中简要介绍构建CNTs所涉及的一些问题。
其中一场演讲以“双极CNTFET”为特色。它的特点是在源极和漏极之间有一个或多个碳纳米管,在衬底上有一个后门。“双极”一词指的是它可以与正V或负V一起工作T根据碳纳米管两端的掺杂情况。
一种配置有双栅极,其中一个栅极设置设备极性-在n型和p型之间切换。由这些组成的逆变器可以更像一个异或门,如果极性门被行使。这里的好消息是p型和n型电导是相等的,并且在双栅配置中不需要掺杂步骤(在单栅版本中设置极性)。
还讨论了忆阻fet;这些可用于内存、开关和传感。它们是奇怪的野兽,是一种“丢失的设备”,我们将在以后的文章中更详细地讨论。
最后,我们看到了一个理论上的开关——一个还没有建成的开关。它被称为双分子层赝自旋FET,简称BiSFET。到目前为止,它只被模拟过。它由两层石墨烯组成,中间有一个小的隧道间隙。每张纸在缺口的对面都有一个门。
遵循类似于电子自旋的数学,这里的概念是激子凝聚应该在两层之间形成。这种多体隧穿现象应该在大约25 mV时开启——一个非常低的VT.这种情况是否会发生,以及它有多稳定,都必须在现实生活中得到证明。即使凝聚体本身不形成,单体隧穿也是可能的,但是VT将从25毫伏增加到100毫伏,功率将增加约10倍。
这种方法的另一个挑战是,你需要一个时钟电源,否则门的输出将坚持其值。
随着我们对量子世界的探索越来越深入,越来越奇怪的设备……