芯片制成的极限在哪里?十年前,有人觉得是六十五纳米工艺。五年前,有人觉得是二十二纳米工艺。
现如今一位华裔天才朱家堤团队攻克一纳米芯片制成技术,大家不禁要问,芯片制成工艺的极限是多少呢?
而且制成真的越小越好吗?要搞清楚这个问题,我们不得不了解晶体管的工作。
原理图中的s二指原极即是指漏极即是炸极,就是用两个状态表示二进制的零合一,原极和路极之间是沟道当没有对栅极具施加电压的时候,沟道中不会聚集有效的电荷原极和路极之间不会有有效电流产生晶体管,处于关闭状态,这对关闭的状态解释为,零。
当对栅极具施加电压的时候,沟道中会聚集有效的电荷,形成一条从原极到路极导通的通道晶体管处于开启状态。
这种状态解释为零。这样二进制的两个状态,就有晶体管的开机和关闭状态表示出来的。
而所谓芯片制成就是用来描述芯片晶体管栅极宽度的大小。一般来说,芯片制成数字越小,晶体管密度越大,芯片性能就越高,但是也有相对应的芯片电流泄露问题。
随着晶体管尺寸缩小,原极和栅极之间的沟道也不断缩小,当沟道缩短到一定程度时,即便不加电压,原极和漏极,也因间距过小,而互通,即产生漏电现象,晶体管则失去开关的功能,无法实现逻辑。
电路后期由华裔科学家胡正明教授发明的三d极是场效晶体管,将原极和路极已有水平,改为垂直,避免漏电现象的发生。
但随着芯片深宽比不断拉直,三极极是场效晶体管,同样面临物理极限