اینتل ترانزیستورهای سه بعدی، فناوری‌های RibbonFET و PowerVia را نمایش می‌دهد

در شصت و نهمین نشست سالانه دستگاه‌های الکترونیکی بین‌المللی IEEE (IEDM)، اینتل برخی از آخرین پیشرفت‌های خود را در طراحی و ساخت ترانزیستور ارائه کرد. اولین خط یکپارچه سازی سه بعدی ترانزیستورها است. به گفته اینتل، این شرکت با موفقیت ترانزیستورهای اثر میدان مکمل (CFET) را با گیت کاهش یافته تا 60 نانومتر ذخیره کرده است. با CFETهایی که کانال‌های دروازه‌ای ظریف‌تر را نوید می‌دهند، CFET انباشته شده سه‌بعدی با حرکت عمودی و افقی، چگالی بالاتری را ممکن می‌سازد. نود 7 اینتل دارای گیت 54 نانومتری است، یعنی CFET ها در حال حاضر به گره های آماده تولید نزدیک شده اند. با زمان و توسعه بیشتر، انتظار داریم که در سال های آینده شاهد CFET های انباشته شده سه بعدی در مراحل تولید باشیم.

سپس اینتل فناوری RibbonFET را نشان داد، رویکرد جدیدی که اولین معماری جدید ترانزیستور از زمان معرفی FinFET در سال 2012 است. با استفاده از کانال های نواری شکل که توسط گیت احاطه شده اند، این ترانزیستورها کنترل بهتر و جریان بالاتر و کنترل بالاتر در تمام سطوح ولتاژ را امکان پذیر می کنند. . این سرعت سوئیچینگ ترانزیستور را سریعتر می کند که منجر به فرکانس و عملکرد بالاتر می شود. پهنای این کانال‌های نانوروبان را می‌توان بسته به برنامه مدوله کرد، جایی که برنامه‌های تلفن همراه کم‌مصرف از جریان کمتری استفاده می‌کنند، کانال‌ها را نازک‌تر می‌کنند، و برنامه‌های با کارایی بالا نیاز به جریان بیشتری دارند و کانال‌های گسترده‌تری ایجاد می‌کنند. مجموعه ای از نانوروبان ها می توانند به همان جریان درایو با باله های متعدد موجود در FinFET دست یابند، اما با ردپایی کوچکتر.

در مرحله بعد، متوجه شدیم که اینتل فناوری PowerVia خود را آماده تولید اعلام کرده است و اولین محصولات با استفاده از PowerVia در سال 2024 پیش بینی می شود. PowerVia نشان دهنده تلاش های اینتل برای تغییر ساختار قدرت ترانزیستورها است و مسیر سیم های برق را از بالا به پایین ترانزیستورها حرکت می دهد. ترانزیستور در تلاش برای مدیریت کارآمد توان و پنهان نکردن سیم های سیگنال موجود در بالای ترانزیستور. PowerVia از یک شبکه منبع تغذیه پشتی تشکیل شده است که بدون تماس با شبکه منحصر به فرد تراشه کار می کند. اتصال به لایه ترانزیستور با استفاده از ویوهای نانو سیلیکونی (TSV) انجام می شود که 500 برابر کوچکتر از TSV های معمولی هستند. اینتل همچنین ادغام سیلیکون و GaN را نشان داد. این شرکت با موفقیت یک راه حل مدار مجتمع با کارایی بالا به نام “DrGaN” را برای تحویل برق پیاده سازی کرده است. این راه حل این پتانسیل را دارد که راه حل های تحویل توان را قادر می سازد تا با چگالی توان و نیازهای راندمان محاسبات آینده همگام شوند. علاوه بر این، این شرکت همچنین مواد کانال دوبعدی دی‌کالکوژنید فلزات واسطه (TMD) را نشان خواهد داد که یک مسیر مقیاس‌بندی را برای طول گیت فیزیکی ترانزیستور زیر 10 نانومتر فراهم می‌کند. انتظار می رود اینتل نمونه های اولیه ترانزیستورهای TMD با تحرک بالا را در طراحی CMOS برای عناصر NMOS (نیمه هادی اکسید فلزی کانال N) و PMOS (نیمه هادی اکسید فلزی کانال P) نشان دهد. در نهایت، این شرکت همچنین اولین ترانزیستور تمام گیت جهان (GAA) 2 بعدی TMD PMOS و اولین ترانزیستور 2 بعدی PMOS جهان را که بر روی یک ویفر 300 میلی متری ساخته شده است، به نمایش خواهد گذاشت که همگی به افزایش تراکم ترانزیستور اختصاص داده شده است.