1.11 小结

为满足10 nm及以下技术节点对提高载流子速度和最大化驱动电流的要求，同时最大限度地减少漏电流和功耗，沟道材料具备载流子从源端注入、以弹道或准弹道输运方式迁移至漏端似乎是必要的。无结场效应晶体管与传统反型模式MOS晶体管或其他结型晶体管相比有以下几大优点：①它们与常规CMOS工艺兼容、易于制作；②它们没有源漏PN结；③短沟道效应大为减弱；④由于避开了半导体/栅绝缘层粗糙界面对载流子的散射，载流子受到界面散射影响有限，迁移率不会降低；⑤由于避开了粗糙表面对载流子的散射，器件具备优异的抗噪声能力；⑥它们放宽了对降低栅极介电层厚度的严格要求；⑦无结场效应晶体管属于多数载流子导电器件，靠近漏极的电场强度比常规反型沟道的MOS晶体管要来得低，因此，器件的性能及可靠性得以大大提高。取代硅作为候选沟道材料（包括锗硅、锗、III-V族化合物半导体、碳纳米管、石墨烯以及MoS2等）的二维材料正在积极的探索与研究当中，甚至真空沟道也在考虑之列。这一全新领域有望突破摩尔定律的藩篱，彻底改变微电子学的面貌。新兴的后CMOS器件需要物理上或功能上集成在一个CMOS平台上。这种集成要求将这些异质半导体或其他高迁移率沟道材料在硅衬底上进行外延生长或能够被完整地转移至硅衬底上，而这极富挑战性，需要集成电路器件工艺与材料学家、工程师们的紧密合作，克服一切困难，共同迎接新的挑战。