我們知道,在芯片領(lǐng)域,有一個(gè)摩爾定律,那就是制程節(jié)點(diǎn)以0．7倍(實(shí)際為根號(hào)2的倒數(shù))遞減逼近物理極限,從1μm、0．8μm、0．5μm、0．35μm、0．25μm、0．18μm、0．13μm、90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm、10nm、7nm、5nm、3nm、2nm……

那么這些所謂的7nm、5nm、3nm這些工藝節(jié)點(diǎn),究竟代表的是什么?其實(shí)嚴(yán)格的來講,是指晶體管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度,簡(jiǎn)稱溝道長(zhǎng)度。

在10nm或以前的工藝中,溝道長(zhǎng)度就是指芯片工藝,比如大家熟悉的XXnm。后來某些芯片代工大廠,不再嚴(yán)格遵循這一理論了,把XX工藝變成了數(shù)字營(yíng)銷游戲,但溝道長(zhǎng)度依然是一個(gè)最重要的指標(biāo)。

因?yàn)楝F(xiàn)在集成電路的功能越發(fā)復(fù)雜,晶體管越來越多,密度越來越大,這就要求在芯片上能夠集成更多的電路,這就必然溝道越來越小,同時(shí)溝道長(zhǎng)度越來越小的同時(shí),開關(guān)的速度越快,芯片的性能也越來越高。

但在溝道長(zhǎng)度不斷縮小的同時(shí),也帶來了一個(gè)問題,那就是遷移率降低、漏電流增大、隧穿電流增大、功耗增加等,這也稱之為短溝道效應(yīng)。

如何在溝道長(zhǎng)度變小的同時(shí),也有著較好的特性,不至于帶來較大的短溝道效應(yīng)?近日,湖南大學(xué)團(tuán)隊(duì)有了一個(gè)新的研究成果。

他們實(shí)現(xiàn)了超短溝道的垂直場(chǎng)效應(yīng)晶體管(VFET),溝道長(zhǎng)度可以縮短到0．65nm,意味著芯片工藝,可以進(jìn)入到1nm級(jí)別,目前這個(gè)研究的論文登上了《Nature Electronics》。

當(dāng)然,目前這項(xiàng)技術(shù)更多的還是停留在實(shí)驗(yàn)室階段,真正要走進(jìn)生產(chǎn)車間,真正去實(shí)現(xiàn)1nm芯片的量產(chǎn),可能還有一段距離,但不可否認(rèn)的是,這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn),為生產(chǎn)1nm級(jí)別的芯片,帶來了希望。