Structure:
結(jié)構(gòu)的主要原理是thin body,因此柵極電容更接近整個溝道。
body層非常薄,大約在10納米或更薄。因此,不存在遠離柵極的漏電路徑。柵極可以有效地控制漏電。
對于FinFET,其溝道是垂直的。因此,在FinFET中,溝道的高度(鰭的高度)決定了器件的寬度。
溝道寬度 = 2 × 鰭高度 + 鰭寬度
FinFET模型結(jié)構(gòu):
I. 摻雜濃度非常低的硅鰭區(qū)域。
II. 多晶硅區(qū)域、源極和漏極接觸區(qū)域,高度摻雜。
III. 柵極區(qū)域——氧化物(SiO?)
FinFET vs CMOS
Designer視角
更高的跨導(dǎo)(每單位輸入電壓所能提供的輸出電流更大)
在保持相同增益的同時,實現(xiàn)更低的等效輸入電容
只需更小的晶圓面積即可獲得高增益,因為可通過增加鰭片高度來提升增益
采用全耗盡結(jié)構(gòu),帶來更佳的開關(guān)對比度
I-V 曲線更平坦,意味著動態(tài)功耗更低
Physicist視角
溝道量子化,帶來更銳利的開/關(guān)態(tài)對比
溝道量子化,使態(tài)密度受限而非自由態(tài)密度,從而提升電流密度
再次強調(diào),溝道量子化通過更有效地在物理上隔離源極與漏極,抑制短溝道效應(yīng),避免二者在溝道下方耦合形成 PNP 或 NPN 結(jié)構(gòu)
User視角
更快的開關(guān)速度(得益于更低的輸入電容和更高的動態(tài)電流密度)
更低的功耗(得益于更低的寄生電容和更優(yōu)的開/關(guān)特性)
Reference:1.Fin shaped Field Effect Transistor