Jul 31, 2023
Les futurs transistors
Nature volume 620, pages 501-515 (2023)Citer cet article 9499 Accès 33 Détails d'Altmetric Metrics Le transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET), un élément central de la complémentarité
Nature volume 620, pages 501-515 (2023)Citer cet article
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Le transistor à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET), élément central de la technologie complémentaire métal-oxyde-semi-conducteur (CMOS), représente l'une des inventions les plus importantes depuis la révolution industrielle. Poussée par les exigences de vitesse, d'efficacité énergétique et de densité d'intégration plus élevées des produits à circuits intégrés, au cours des six dernières décennies, la longueur physique de la grille des MOSFET a été réduite à moins de 20 nanomètres. Cependant, la réduction d'échelle des transistors tout en maintenant une faible consommation d'énergie est de plus en plus difficile, même pour les transistors à effet de champ à ailettes les plus modernes. Nous présentons ici une évaluation complète des technologies CMOS existantes et futures, et discutons des défis et des opportunités pour la conception de FET avec une longueur de grille inférieure à 10 nanomètres, basée sur un cadre hiérarchique établi pour la mise à l'échelle des FET. Nous concentrons notre évaluation sur l'identification des MOSFET d'une longueur de grille inférieure à 10 nanomètres les plus prometteurs, sur la base des connaissances dérivées des efforts de mise à l'échelle antérieurs, ainsi que des efforts de recherche nécessaires pour rendre les transistors pertinents pour les futurs produits de circuits intégrés logiques. Nous détaillons également notre vision des futurs transistors au-delà du MOSFET et des opportunités d'innovation potentielles. Nous prévoyons que les innovations dans les technologies des transistors continueront de jouer un rôle central dans le développement des futurs matériaux, de la physique et de la topologie des dispositifs, de l'intégration verticale et latérale hétérogène et des technologies informatiques.
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