集成电路产业发展的三个方向

李倩 发表于 2018-06-19 16:23:12 收藏 已收藏
赞(0) •  评论(0

集成电路产业发展的三个方向

李倩 发表于 2018-06-19 16:23:12

在过去几十年里,摩尔定律指引着集成电路产业的发展,芯片制造工艺也在按部就班地推进。但进入了最近几年,芯片的微缩周期因受到硅材料本身特性和设备的限制而逐渐变慢。换句话说,摩尔定律失效了。

全球半导体行业研发规划蓝图协会主席Paolo Gargini在早年也曾表示,按照最快的发展速度看,到2020年,我们的芯片线路可以达到2-3纳米级别,然而在这个级别上只能容纳10个原子。这时候芯片的电子将受限于量子的不确定性,晶体管变得不可靠,寻找硅以外的替代材料和新技术就成为工程师们的工作重点。

为了延续之前的芯片前进步伐,产业研正在材料等方面探索芯片演进的新解决办法:More Moore、More than Moore和Beyond CMOS就成为了其中的选择。其中More Moore和More than Moore被称为非硅微电子学。

集成电路产业发展的三个方向

根据定义,所谓More Moore是想办法沿着摩尔定律的道路继续前进;More than Moore做的是发展在之前摩尔定律演进过程中所谓开发的部分;Beyond CMOS做的是发明在硅基CMOS遇到物理极限时所能倚重的新型器件。如下图所示,根据ITRS和IRDS的规划,到10nm之后,三五族半导体、SiGe和Ge等高迁移非硅材料;TFET、NC警惕光和自旋电子等Beyond CMOS选择将会成为产业追寻的新方向。

CMOS设备的进化

但我们也应该看到,在这些新方法后面,存在更多的问题。例如More Moore的漏电问题,More than moore的多模块封装,还有Beyond CMOS面临的功耗瓶颈问题。

Beyond CMOS的功耗瓶颈

围绕着这些新技术和新材料的电子迁移率、空穴迁移率、静待迁移率,还有材料本身的各种表征特性,都是大家非常关注的。

为此,西安电子科技大学的韩根全教授作了一个题为《Ge based Tunneling and Negative Capacitance FETs: Devices andCharacterization》的演讲,为大家解析芯片新思路背后的门道和解决方法。

收藏

相关话题
文章来源专栏
+关注

评论(0)

加载更多评论

参与评论

分享到

QQ空间 QQ好友 微博
取消