Несколько месяцев назад я написал статью об эволюции конструкций транзисторов в микропроцессорах. Приблизительно она выглядит так:
На рисунке цветом отмечены следующие элементы транзистора:
- Серый — кремниевая подложка и каналы транзистора.
- Голубой — узкощелевая изоляция (Shallow Trench Isolation, STI).
- Сиреневый — затвор транзистора.
Смысл эволюции транзистора в том, чтобы повысить качество управления каналом, обхватывая его затвором с максимального числа сторон, обеспечивая более полное вхождение электрического поля в канал. При этом нужно сохранить достаточный ток канала (не заужать сечение), чтобы не снижалось быстродействие транзистора и в то же время не увеличивать его объём.
В последних двух случаях (GAAFET-транзисторы) мы видим борьбу между качеством обхвата и пропускной способностью транзистора. В нанонитевом транзисторе мы получаем хорошее качество управления каналами, но их сечения недостаточно для высокочастотных чипов. Таким образом, такое решение лучше всего подходит для медленных экономичных контроллеров.
В случае нанолистового транзистора мы получаем достаточный ток каналов и удовлетворительный их обхват затвором. В настоящее время такой компромисс считается наиболее приемлемым для топологических норм 2 нм и тоньше, где все вышеописанные зависимости проявляются наиболее остро.
Думаю, все эти конструкции запатентованы, и чтобы делать микропроцессоры с использованием таких транзисторов, очевидно, придётся покупать лицензию. И я тут подумал, а как мог бы выглядеть транзистор, если постараться избежать лицензионных отчислений? Я предлагаю вот такой диагонально-крестовой вариант:
Затвор обволакивает все девять параллельных нитей со всех сторон:
Теоретически он аналогичен представленному ниже известному нанонитевому варианту с матрицей из девяти каналов:
Однако мой вариант представляет собой скорее не девять параллельных каналов, а один монолитный крестообразный канал, объединённый за счёт углового касания чуть сплющенных нитей друг с другом на всём их протяжении, что исключает перекос токов в разных нитях и, как следствие, неравномерный их нагрев. То есть, мой вариант, предположительно, будет более долговечен.
Кроме того, в такой конструкции появляется возможность центральный гребень сделать выше по типу FinFET и обложить его затвором с трёх сторон. Эдакий гибрид вертикального (гребневого), кругового (нанонитевого), а учитывая то, что центральная нить для равномерности зазоров должна быть чуть шире остальных, то и нанолистового затворов.
На мой взгляд, вырисовывается довольно интересное решение, требующее, однако, проверки расчётами и экспериментами.
Возможны и вариации этой конструкции, скажем, с разными размерами крестовины. Так, если уменьшить крестовину с 9 до 5 нитей, то по сравнению с классической нанонитевой матрицей 2х2 того же размера, здесь будет на одну нить больше:
Или же это всё — бред сивой кобылы? :-)
У кого какие мысли? Излагайте их в комментариях и не забывайте подписаться на мой канал, если вы этого ещё не сделали. Ну и, нравлик, конечно! :-)
