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FP7

PERSEUS Resultado resumido

Project ID: 299990
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Reino Unido

Materializar el potencial de los FinFET

La industria de los semiconductores estudia estrategias para aprovechar la alta movilidad electrónica de materiales III-V como el InGaAs utilizando sustratos de silicio (Si) para producir tecnologías de semiconductores de óxidos metálicos complementarios (CMOS) de última generación.
Materializar el potencial de los FinFET
Al diseñar circuitos integrados, pueden seleccionarse tres tipos de transitores: los transitores de efecto de campo (FET) planares mayoritarios tradicionales, el silicio sobre aislante completamente sin carga (FD-SOI) y los FinFET. Únicamente con los transitores FinFET puede la tecnología CMOS alcanzar dimensiones inferiores a diez nanómetros.

En el marco del proyecto financiado por la Unión Europea PERSEUS (3D modelling of the performance and variability of high electron mobility transistors for future digital applications), un equipo de científicos investigó la escalabilidad de los FinFET de Si e InGaAs.

En esta estructura con más de una entrada, el cuerpo del semiconductor se coloca de lado para formar una «aleta» de material en posición perpendicular al plano de la oblea. Se forma un electrodo de entrada a lo largo de la aleta.

Con herramientas de simulación tridimensional de vanguardia, el equipo de trabajo de PERSEUS investigó el rendimiento de diferentes FinFET con dimensiones tales que cumplen con los objetivos planteados en la hoja de ruta tecnológica internacional de 2012 para los semiconductores.

Cuando se redujo la escala de la longitud de la entrada del FinFET de silicio sobre aislante (SOI) de 12,8 a 8,1 nanómetros, se observó un aumento de la corriente activa de un 64 %. En cambio, para el FinFET de InGaAs sobre aislante (InGaAs-OI), cuando se redujo la escala de la longitud de la entrada de 14,0 a 10,4 nanómetros, el aumento de la corriente activa fue del 44 %.

Además, los científicos de PERSEUS estudiaron el efecto de tres variaciones microscópicas diferentes que afectan al rendimiento de los FinFET de SOI y de InGaAs-OI. Se realizó la simulación de la presencia de dopantes aleatorios, variaciones en la función de la entrada metálica y la desigualdad de los bordes en trescientos transistores con diferencias microscópicas.

Los dopantes aleatorios introdujeron variaciones de voltaje en los FinFET de SOI y de InGaAs-OI. La desigualdad de los bordes también produjo variaciones de voltaje similares a las de los dopantes. No obstante, las perturbaciones se deben principalmente a las variaciones en la función de la entrada metálica.

Las condiciones de los circuitos y sistemas son muy exigentes y los resultados del proyecto serán de gran utilidad para el sector académico e industrial de cara a su cumplimiento en el futuro. Se espera que los resultados del proyecto PERSEUS permitan a los diseñadores elegir la mejor opción para las aplicaciones digitales del futuro. Los beneficios para la industria europea de los semiconductores son el abaratamiento de los costes de producción y las mejoras en la eficiencia de dispositivos que también poseen mayor resistencia a la variabilidad.

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Palabras clave

FinFET, industria de los semiconductores, semiconductores de óxidos metálicos complementarios, transitores de efecto de campo, simulación tridimensional
Número de registro: 180926 / Última actualización el: 2016-03-30
Dominio: Tecnologías industriales