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用于低功耗设计的tfet和/或mosfet

在未来的设计中使用什么将取决于功率要求。

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如在利用tfet减小阈值下波动在去年12月的IEEE电子设备会议上,他的论文研究了多种隧道晶体管(TFETs)的潜在设计。这种关注在最近继续CS国际会议.Nadine Collaert特别讨论了IMEC在InGaAs同质结器件方面的工作。

许多化合物半导体器件依赖于不同化合物之间的异质结:InGaAs/GaAsSb结在TFET设计中很常见。不幸的是,不同材料之间的界面往往有高水平的陷阱和其他缺陷。陷阱辅助隧穿是TFETs泄漏的重要原因。同质结可以潜在地实现更好的界面质量,因为结的两端使用相同的材料,但掺杂水平不同:CMOS器件可能是最熟悉的例子,由n掺杂和p掺杂的硅形成结。

IMEC的InGaAs同质结器件使用锌掺杂作为源,通过固相扩散或气相扩散传递,铟含量在53%至70%之间。到目前为止,他们最好的器件,53%的铟和气相掺杂,显示出低至54 mV/十年的亚阈值摆动。他们认为非常薄的1nm Al2O3./ 2 nm高频振荡器2栅极介质是实现这一结果的关键因素。

根据迄今为止的结果,tfet似乎将提供与传统mosfet不同的功率/性能权衡。许多减少泄漏的方法也会减少隧道电流,导致器件速度变慢。因此,当功耗要求非常严格时,tfet可能会提供更好的性能,但CMOS可能会在功率限制较小的情况下提供更好的绝对速度。宾夕法尼亚州立大学的研究人员提出了一种方法,这种方法依赖于异质电路,使用tfet实现“慢-常开”功能,而CMOS实现“快-睡”功能。

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