Трехзатворные КНИ МОП-транзисторы

Трехзатворный МОП-транзистор – это тонкопленочный, узкий островок кремния с затвором на трех его сторонах. Реализации включают в себя квантовопроволочный КНИ МОП-транзистор (рис.8.6B) и МОП-транзистор Trigate (рис.8.7).

Электростатическое качество трехзатворных транзисторов может быть улучшено удлинением частей боковой стенки электрода затвора на некоторую глубину в скрытый оксид и снизу области канала (П-затворный прибор и W-затворный прибор) (рис.8.7). С точки зрения электростатики эффективное число затворов для П-затворного и W-затворного МОП-транзисторов находится в промежутке от 3 до 4. Использование напряженного кремния, металлического затвора и/или диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью в качестве подзатворного изолятора может увеличить рабочий ток прибора.

Рис.8. 7. Различные многозатворные структуры.

КНИ МОП-транзисторы с окружающим затвором (четырехзатворные)

Структура, которая теоретически предлагает лучшее управление областью канала с помощью затвора, и отсюда лучшее электростатическое качество – это МОП-транзистор с окружающим затвором. Первые такие приборы были произведены обертыванием электрода затвора вокруг вертикального кремниевого столбика. Позднее были изготовлены планарные приборы с окружающим затвором с квадратным или круглым поперечным сечением. КНИ МОП-транзисторы с окружающим затвором с длиной канала 5нм и диаметром 3нм показали полную функциональность.

Для увеличения рабочего тока на единицу площади каналы с окружающим затвороммогут накладываться друг на друга, имея общие затвор, сток и исток. Такие приборы называются многоканальными МОП-транзисторами (MBCFET).

Схематичные поперечные сечения, соответствующие различным затворным структурам, описанным в предыдущих разделах, показаны на
рис. 8.7.