第二千六百四十三章 追平和趕超的保證（2/2）

「換句話說，現在我們要研發的晶片，就是將基於舊晶片和外圍電子元器件，以及部分軟體算法，集成為新一代的GPU，整個體積和算力水平不超過最新的Pentium II，K6-2和PowerPC G4。耗電也必須接近。」

「先說說，這個鰭式場效應電晶體技術，之前就聽說過名兒，到底是怎麼回事兒？」

「鰭式場效應電晶體，全稱Fin Field-Effect Transistor，簡稱為FinFET，是一種區別於傳統MOSFET結構的新技術。」

「傳統的MOSFET結構是平面型的，其結構可以用田野來打比方，最下面一層是絕緣基質，就好比土壤，上面是元器件，分為源極與漏極兩種，就好比土地上的玉米地和麥子地，地與地之間是分離的，隔開它們的是溝道。」

「和田地不一樣的是，集成電路里的玉米地和麥子地之間是存在交流的，電子就好像農人，需要在不同的地塊上走動，但是他們的走動不是隨意的，而是通過架設在田地上的橋樑穿行，這種橋樑，在集成電路里被稱為柵極。」

「從設計理論上講，所有農人都通過橋樑在田地間穿行，是集成電路設計的最佳要求，但是由於MOSFET的平面結構設計缺陷，導致很多農人可以不經由柵極構成的橋樑，直接穿過溝道，從玉米地到達麥子地，這種現象叫做『溝道效應』，這部分不守規矩的農夫叫做『漏電流』，對於電路控制是非常不利的。」

「加州伯克利分校的胡正明教授提出了一種全新的設想，既然溝道對於抑制農人不守規矩穿梭田地的作用有限，那就換一個辦法，將田地之間的基質填高，變成一道道牆體。而以前的橋樑需要用珍貴的材質填平自己所占的那部分溝道才能過溝，現在則成了便宜的絕緣基質抬高，占用了原來橋樑過溝的空間，變成了用便宜材料替代部分珍貴材料，還解決了製造成本。」

「這樣一來，MOSFET結構的溝道，變成了由絕緣襯底上凸起的高而薄的鰭，源漏兩極分別在其兩端，三柵極緊貼其側壁和頂部。這種鰭形結構增大了柵圍繞溝道的面，加強了柵對溝道的控制，從而可以有效緩解平面器件中出現的短溝道效應，大幅改善電路控制並減少漏電流，也可以大幅縮短電晶體的柵長，也正由於該特性，FinFET無須高摻雜溝道，就能夠提高溝道載流子遷移率的同時，還有效降低雜質離子散射效應。」

「就是對元器件之間的電流控制加強了。」胡長風說道：「是這個意思吧？」

「對，這個需求在大製程的晶片上本來無需考慮。但是隨著電路越來越精細，製程越來越小，柵極對溝道的控制能力就必須越來越強。縮短柵長並抑制短溝道效應，改善電路控制，減少漏電流，也成了超大規模集成電路先進位程工藝繞不開的，必須克服的工藝技術。」

「就目前的技術發展而言，胡正明教授發明鰭式場效應電晶體技術，是最有希望在50納米製程以下實現商業化應用的。」

「我們現在不是還在準備攻克2.5微米嗎？離五十納米還早吧？」胡長風問道。

「從理論上來說，我們擁有2.5微米製程生產線以後，再使用稀土材料互聯技術，可以實現2.5微米到25納米的超大規模集成電路晶片的生產，而獲得鰭式場效應電晶體技術以後，則可以滿足50納米到5納米製程的超大規模集成電路晶片的生產。」

「兩項技術相輔相成，一項是我們追平世界的保證，而另一項，則是趕超世界的保證。」(本章完)