دانلود بازی The Ongoing Quest for Transistor Miniaturization

برای دهه ها، صنعت نیمه هادی از قانون مور پیروی کرده است، ابعاد ترانزیستور را کوچک تر می کند تا قدرت محاسباتی بیشتری را به مناطق کوچکتری متصل کند.این مقیاس بی وقفه باعث شده است گوشی های هوشمند، سرورهای ابر و شتاب دهنده های AI که زندگی مدرن را تعریف می کنند، با این حال، به عنوان طول دروازه های برقی بالا به مقیاس اتمی، دی الکتریک سنتی سیلیکون دی الکتریک - هنگامی که استاندارد طلا - به بررسی مواد جامد اضافه می کند (شکل 2، به چند لایه های غلظت ضروری، به مقدار کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم کم عمق، به مقدار از مواد جامد، به مقدار از مواد اولیه، به مقدار کربن، به مقدار مایع فعلی، به عنوان یک ماده های پردازش شده است.

چرا دی الکتریک ها در ترانسیست ها اهمیت دارند

قابلیت های خازن و دروازه Stack

در یک صفحه ی فلزی، به اندازه ی یک لایه ی نازک (MOLTET)، لایه ی دروازه شامل یک الکترود فلزی (یا به شدت پلی-سیاسی) است که از کانال نیمه هادی جدا شده است (FLT=b) که به طور مستقیم به عنوان خازن عمل می کند: استفاده از یک کانال ثابت در زیر (Fult)

مشکل نشتی

هنگامی که ضخامت SiO2 در زیر ~1.5 نانومتر، جریان تونل مستقیم (Siple Tunneling) به طور غیر قابل قبول بالا می رود، الکترون ها می توانند از داخل عایق عبور کنند، حتی زمانی که ترانزیستور قرار است خاموش شود، قدرت را هدر می دهد و تولید گرما را کاهش می دهد (LT 2: 2) پاسخ با نشت بالاتر (F:0k [F=] مقدار فیزیکی را مشخص می کند که به طور فیزیکی ضخامت (E2) را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

دی الکتریک های معمولی و خواص آن

مواد کلیدی

و در این میان، به طور گسترده ای از مواد بالا در منطق مدرن CMOS استفاده می کند؛ و در مقایسه با 3.9 برای استاندارد جدید، هر کدام از این موارد، مقدار دی اکسید حرارتی (ZO2-2) را به میزان 803 کاهش می دهد.

چرا فقط از یک ماده ضخیم تر کم استفاده نمی کنیم؟

اگر یک دی الکتریک کم ضخامت برای کاهش نشت، کاهش اسیدیته، و ترانزیستور توانایی خود را برای تغییر به سرعت از دست می دهد، مواد با بالاک حل این معضل با حفظ خازن در حالی که سرکوب تونلینگ به همان اندازه مهم است، بسیاری از دی الکتریک های بالا با استفاده از رسوب لایه اتمی (ALD)، یک تکنیک است که فراهم می کند سطح اتمی و ضخامت عالی (Fall) مانند Finffolding پیچیده است.

چالش های ادغام: Metal Gates و Interfaces

مشکل تله برداری و افسردگی

جایگزینی SiO2 با یک دی الکتریک بالا یک جایگزین ساده کشویی نیست.مواد بالای ک اغلب دارای شکاف باند انرژی پایین تر و چگالی بالاتر از حالت های تله در رابط سیلیکون-0.5 هستند، این تله های وابسته می توانند حامل های شارژ را جذب کنند، باعث تغییرات ولتاژ، کاهش تحرک و مشکلات اطمینان مانند بی ثباتی دما (BTI) و تجزیه و تحلیل زمان (به طور معمول کاهش این تولید کنندگان بالا) می شود.

مهندسی عملکرد و متال گیتس

دروازه های پلی سیلیکون با بسیاری از مواد با سطح بالا به دلیل اثرات سطح فرمی و تخریب که عملکرد را کاهش می دهند ناسازگار است، صنعت این را با تغییر به دروازه های فلزی با توابع کار بی حد و حصر حل می کند، برای n Type و p-type-Type Material، فلزات مختلف (به عنوان مثال، TiAl for nETF، MoN یا TifET) برای پردازش های استاندارد فلزی انتخاب شده توسط تمام ولتاژ بالا / gG معرفی شده است.

تکنیک های تولید

لایه اتمی (ALD)

ALD روش ترجیحی برای ذخیره سازی دی الکتریک های بالا است زیرا بر واکنش های سطح خود محدود می کند.یک چرخه معمولی برای HfO2 از قرار گرفتن متناوب tetrakis (dimethylamiamido)hafnium و بخار آب استفاده می کند. این فیلم را با یکنواختی در ۳۰۰ میلی متر و ویژگی های عمیقاً بی نظیر A0 (raserr) و قابلیت های چند لایه سازی می کند.

دانلود زیرنویس فارسی فیلم Analing

پس از ALD، یک مرحله درجه حرارت بالا (معمولا در یک محیط بی نظیر مانند N2 یا تشکیل گاز) برای حذف فیلم، کاهش پروتزهای نقص و بهبود تابش کریستالی استفاده می شود، فاز کنترل شده HfO2 به شدت بر مجوز آن تأثیر می گذارد: فاز مونوclinic فاز (معمولا پس از رسوب) دارای [FLT0k] است [F] [F1] می تواند فاز انتشار حرارتی را افزایش دهد.

قابلیت اطمینان و مکانیسم های Degradation

تراپیست دمایی (BTI)

تحت فشار ولتاژ دروازه طولانی، تله شارژ در لایه بالا باعث تغییر تدریجی در ولتاژ آستانه می شود، این به ویژه برای دستگاه های pMOS تحت سوگیری منفی (NBTI) شدید است که تراکم بالا از تله های از قبل موجود در HfO2 نسبت به SiO2 باعث نگرانی انتقادی است. محققان در حال تحقیق در مورد تکنیک های مقیاس اکسیژن و نیتروژن برای کاهش تراکم هستند.

زمان توقف دی الکتریک (TDDB)

همچنین به عنوان تجزیه اکسید شناخته می شود، TDDB طول عمر یک ترانزیستور را محدود می کند.در پشته های باسک بالا، تجزیه از طریق تشکیل مسیرهای هرکول در هر دو لایه بالا و interfacial استفاده می شود.

مسیر های آینده: Beyond Conventional High-k

Ferroالکتریک HfO2 و خازن منفی

کشف غیرمنتظره در دهه ۲۰۱۰ این بود که برخی از فازهای کریستالی HfO2 (orthorhombic) نشان دهنده برق الکتریکی بودن را نشان می دهد که این درب را به ترانزیستورهای منفی خازن باز می کند، جایی که تعویض برق الکتریکی می تواند ولتاژ دروازه را تقویت کند و سوئیچ فرعی 60 mV / آکادمی (محدودیت بولتmann) را فعال کند.

High-k در 2D Materials

نیمه هادی های دو بعدی مانند MoS2 و WSe2 نازکی کانال نهایی (یک لایه اتمی) را ارائه می دهند و قول می دهند که به مقیاس پذیری فراتر از حد سیلیکون ادامه دهند، با این حال، سپرده گذاری یک دی الکتریک با سطح 2D بدون آسیب رساندن به لایه شکننده یا ایجاد تله های رابط بسیار زیاد، یک چالش باقی می ماند.

جایگزین های بالا-k

مواد مانند LaLuO3، AlScN و BaTiO3 تحت بررسی برای مجوز فوق العاده بالا یا خواص جدید خود هستند.برای منطق، هدف اصلی این است که EOT زیر 0.5 nm را فشار دهید در حالی که نشت در محدوده قابل قبول نگه می دارد، این نه تنها نیاز به بالا [F:0k بلکه همچنین یک شکاف باند بزرگ (5) و سازگاری با بودجه های حرارتی.

نتیجه گیری

Dالکتریک ها صرفاً یک بهبود تدریجی نیستند؛ آنها یک فعال اساسی از تکنولوژی نیمه هادی مدرن هستند، با جایگزینی SiO2 با موادی مانند دی اکسید Hafnium و توانایی دی اکسید زوم، صنعت همچنان به کاهش ترانزیستورها در هنگام کنترل نشت و حفظ عملکرد، ادامه می دهد.