Wat is GAA (gate-all-around)?

Transistorstructuur waarin de gate het kanaal van alle kanten omsluit. Betere stroombeheersing dan FinFET en wordt gebruikt in de generatie na FinFET.

Japanse benaming: GAA(ゲートオールアラウンド)

“GAA (gate-all-around)” komt voor in 20 oefenvragen uit 6 onderwerpen, bijv. Geavanceerde transistoren (FinFET, GAA), MOSFET, Etsen.

Vakgebied: Geavanceerde transistoren (FinFET, GAA)

Nu oefenen: vragen over GAA (gate-all-around)

Welke uitspraak over een GAA-transistor (gate-all-around) is juist?

  1. AAlleen de bovenkant van het kanaal wordt door de gate bedekt
  2. BDe gate omsluit het kanaal, zoals een nanosheet, over de volledige omtrek
  3. CEr is geen gate en de transistor werkt met alleen source en drain
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. De gate omsluit het kanaal, zoals een nanosheet, over de volledige omtrek

Bij het GAA-type zijn enkele dunne plaatvormige (nanosheet) of draadvormige kanalen van enkele nm dik op elkaar gestapeld en omsluit de gate ze over de volledige omtrek. Omdat het van vier kanten wordt bestuurd, is de controle van de gate nog sterker dan bij de FinFET en worden korte-kanaaleffecten tot kortere gatelengtes onderdrukt. Samsung paste het toe bij de 3 nm-generatie (2022), TSMC bij de 2 nm-generatie en Intel bij de 18A-generatie, en het is de volgende standaardstructuur na de FinFET geworden.

Welke uitspraak over de kenmerken van de CFET (Complementary FET), die als structuur na GAA wordt onderzocht, is juist?

  1. ADe gate-elektrode vervalt, waardoor de structuur eenvoudiger wordt
  2. BnMOS en pMOS worden verticaal op elkaar gestapeld, waardoor de celoppervlakte kleiner wordt
  3. CDe transistor keert terug naar het planaire type
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. nMOS en pMOS worden verticaal op elkaar gestapeld, waardoor de celoppervlakte kleiner wordt

Bij een CFET worden de nMOS en pMOS van een CMOS-schakeling niet naast elkaar geplaatst maar als nanosheets boven elkaar gestapeld, waardoor een schakeling met dezelfde functie mogelijk met bijna de helft van de oppervlakte kan worden gemaakt. Het proces om voor n en p afzonderlijke materialen en gatemetalen te maken is complex, en ook het naar buiten voeren van de bedrading naar de boven- en onderliggende transistoren is een uitdaging. Onderzoek en ontwikkeling richten zich op praktische toepassing in de jaren 2030.

“GAA (gate-all-around)” in de toelichting

Vragen met “GAA (gate-all-around)” (20)

  1. Welke uitspraak over een GAA-transistor (gate-all-around) is juist?
  2. Welke uitspraak over de kenmerken van de CFET (Complementary FET), die als structuur na GAA wordt onderzocht, is juist?
  3. Welk ontwerpvoordeel van nanosheet-GAA-transistoren ten opzichte van FinFET's is juist?
  4. Waarom wordt bij de productie van nanosheet-GAA-transistoren uit de laag van afwisselend gestapeld Si en SiGe alleen de SiGe-laag selectief verwijderd?
  5. Wat is de belangrijkste rol van de isolator (inner spacer) tussen gate en source/drain bij de ruimte tussen de sheets van nanosheet-GAA?
  6. Welke combinatie van bedrijf en generatie die als eerste aankondigde GAA-transistoren (nanosheet) in massaproductie te nemen, is juist?
  7. Welke uitspraak over wat met 'nanosheet' in een nanosheet-GAA-transistor wordt bedoeld, is juist?
  8. Hoeveel nanosheets worden in massaproductie van nanosheet-GAA-transistoren gewoonlijk per transistor op elkaar gestapeld?
  9. Wat gebeurt er in het algemeen met de mobiliteit van ladingdragers wanneer de onzuiverheidsconcentratie in silicium hoger wordt?
  10. Wat gebeurt er met de drempelspanning als de onzuiverheidsconcentratie van het kanaalgebied (p-type substraat) van een nMOSFET wordt verhoogd?
  11. Welke uitleg over punch-through van een MOSFET is juist?
  12. Hoe wordt silicium-germanium (SiGe) ingedeeld?
  13. Welke uitspraak over de manier om de effectieve kanaalbreedte van een FinFET in te stellen is juist?
  14. Welke uitspraak over de kenmerken van materialen zoals molybdeendisulfide (MoS2), dat wordt onderzocht als kanaalmateriaal voor toekomstige extreem kleine transistoren, is juist?
  15. Welke uitspraak over de transistorprestatie-indicator 'Ion/Ioff-verhouding' is juist?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

FinFET Nanosheet Numerieke apertuur (NA) SiGe (silicium-germanium) Via Mobiliteit CFET (complementaire FET) CMOS ALD (atomic layer deposition) Drempelspanning (threshold voltage)

Naar de woordenlijst