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Semiconductors01:22

Semiconductors

There is variation in the electrical conductivity of materials - metals, semiconductors, and insulators that are showcased with the help of the energy band diagrams.
Metals such as copper (Cu), zinc (Zn), or lead (Pb) have low resistivity and feature conduction bands that are either not fully occupied or overlap with the valence band, making a bandgap non-existent. This allows electrons in the highest energy levels of the valence band to easily transition to the conduction band upon gaining...
Types of Semiconductors01:20

Types of Semiconductors

Intrinsic semiconductors are highly pure materials with no impurities. At absolute zero, these semiconductors behave as perfect insulators because all the valence electrons are bound, and the conduction band is empty, disallowing electrical conduction. The Fermi level is a concept used to describe the probability of occupancy of energy levels by electrons at thermal equilibrium. In intrinsic semiconductors, the Fermi level is positioned at the midpoint of the energy gap at absolute zero. When...

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テラスケール統合のためのシリコンナノ電子学の限界

J D Meindl1, Q Chen, J A Davis

  • 1School of Electrical and Computer Engineering, Microelectronics Research Center, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332-0269, USA. james.meindl@mirc.gatech.edu

Science (New York, N.Y.)
|September 15, 2001
PubMed
まとめ

シリコン半導体技術は,テラスケール・インテグレーション (TSI) の巨大な可能性を秘め,チップ1つあたり1兆台以上のトランジスタを可能にします. これを実現するには,高度なダブルゲートトランジスタと,将来のナノエレクトロニクスの相互接続の課題を克服する必要があります.

科学分野:

  • 半導体技術は半導体技術である.
  • ナノエレクトロニクス ナノエレクトロニクス
  • マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

  • シリコン半導体技術は,性能と生産性において数十年もの指数関数的な進歩を遂げています.
  • 現在のシリコン技術の物理的限界に近づいていることに懸念がある.

研究 の 目的:

  • シリコン技術の基本的,材料,装置,回路,システムの限界を分析する.
  • テラススケール・インテグレーション (TSI) の実現可能性を判断する.

主な方法:

  • 半導体デバイスにおける基本的なスケーリング制限の分析.
  • ナノスケールでのダブルゲート金属酸化物半導体フィールド効果トランジスタ (MOSFET) のモデリング.
  • 高密度統合のための相互接続技術の評価.

主要な成果:

  • シリコン技術は,テラスケール・インテグレーション (TSI) の大きな可能性を秘めているが,チップ1つあたり1兆トランジスタを超えている.
  • 実現可能性は,特定のナノスケール寸法 (1nmゲート酸化物,3nmシリコンチャネル,10nmチャネル長) のダブルゲートMOSFETの開発によるものです.

結論:

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