CMOS技术因其可与集成电路集成，已经成为半导体工业中应用最广泛的技术之一。随着MOS晶体管的尺寸减小，其数量每两年就会增加一倍。但减小MOSFET的尺寸会缩短沟道长度并导致短沟道效应，同时会导致漏电流增加。为减少短沟道效应，人们采用了新的设计和技术。在放大器应用方面，双栅MOSFET的性能相对于单栅MOSFET有了改进。硅基MOSFET可以在恶劣环境下工作，已用于检测生物分子等多个领域。增加栅极数量可以增加晶体管的电流驱动能力，以GAA MOSFET为例，将其沟道的四面环绕四个栅极可以增加对器件沟道区域的栅极控制。此外，这种设计还增加了有效沟道宽度，改善了漏极电流并减少了漏电流，使短沟道效应维持在一定范围内。无结MOSFET随着导通电流的增大，其工作速度更快，功耗更低，从而可以获得良好的ION/IOFF比值。

在本文中，印度拉夫里科技大学Suman Lata Tripathi教授等分析并比较了45 nm以下技术节点下多种栅极和沟道设计的MOSFET结构，并比较了这些结构的亚阈性能参数即IOFF、亚阈斜率、DIBL值；分析了跨导、有效晶体管电容、稳定系数和临界频率等模拟/射频性能参数。另外，论文中还介绍了先进MOSFET结构在模拟/数字或IoT/生物医学等领域的应用。

表1. 不同MOSFET结构性能参数的比较

A review on performance comparison of advanced MOSFET structures below 45 nm technology node

Namrata Mendiratta, Suman Lata Tripathi

J. Semicond. 2020, 41(6): 061401

doi: 10.1088/1674-4926/41/6/061401

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