则把精力放在了蔚蓝海岸的第三代蔚蓝手机的研发上,今年的蔚蓝海岸要发布最新一代的智能手机。
……
蓝思半导体,移动处理器事业部。
“45纳米工艺引入了高k值绝缘层金属栅极配置,这是一个里程碑的成果,英特尔开发了这项技术。这两项技术其实都是为了解决同一个问题即在很小的尺寸下,如何保证栅极有效的工作。”
说话的人是徐至军,目前他还担任着蓝思半导体的ceo,不过在移动处理器事业部他没有过多的话语权,这里是罗晟有最终拍板权,也是蓝思半导体比较特权的一个事业部,而且有独立的研发大楼,这是在双方合资成立这家公司的时候就已经约定好了。
但双方都打通了人才壁垒和专利壁垒,这一点很关键。
这场会议罗晟也在场,还有好几位科学家、研究学者、这里面包含了一些数学家等等,都汇聚在这件会议室里研讨。
现在讨论的重点就是第三代蔚蓝手机的处理器,新产品的芯片处理器采用的是45纳米制程工艺,这已经确定了,而且很多技术已经搞定了。
一位资深研究专家环视众人说道“我们的研发部门想到的是用金属做栅极,因为金属有一个效应叫做镜像电荷,可以中和掉高k材料的绝缘层里的偶极子对沟道和费米能级的影响。这样一来就两全其美了,但这几种金属究竟是什么,除了掌握该技术的那几家西方高科技企业之外,外界没人知道,这是他们的商业机密。”
绝缘层是晶体管所有的构件中,最为关键的一个,它的作用是隔绝栅极和沟道。因为栅极开关沟道是通过电场进行的,而电场的产生又是通过在栅极上加一定的电压来实现。
欧姆定律告诉人类,有电压就有电流。
如果电流从栅极流进了沟道,那还谈什么开关?
早就漏了。
另一位与会研究学者发言道“二氧化硅虽好,但在尺寸缩小到一定限度时也出现了问题。在此过程中,电场强度是不变的,那么从能带角度来看,因为电子的波动性,如果绝缘层很窄很窄的话,就有一定几率电子会发生隧穿效应而越过绝缘层的能带势垒,产生漏电流。”
说着,这名学者比划着道“可以想象为穿过一堵比自己高的墙,这个电流的大小和绝缘层的厚度,以及绝缘层的‘势垒高度’成负相关。因此厚度越小,势垒越低,漏电流越大,对晶体管越不利。另一方面,晶体管的开关性能、工作电流等都需要有一个很大的绝缘层电容。”
“可以看出,这里已经出现了一堆设计目标上的矛盾,绝缘层的厚度要不要继续缩小,实际上在这个节点之前,二氧化硅已经缩小到了不到两个纳米的厚度,也就是十几个原子层的厚度,漏电流的问题已经取代了性能问题成为了头号大敌。”
说到这里,会议室里一众学者都安静了下来。
坐在这里的都是最聪明的那批人类,有问题当然开始想办法。
人类是很贪心的,既不愿意放弃大电容的性能增强,也不愿意冒漏电的风险。
现在的情况是,需要一种材料,需要介电常数很高,同时能带势垒也很高,如此一来就可以在厚度不缩小的情况下,继续提升电容。
换句话说就是保护漏电流,又能提高开关性能这样的材料。
在学术界,近些年陆续提出了各种脑洞大开的新设计,比如隧穿晶体管、负电容效应晶体管、碳纳米管等等。
但其实所有这些设计,基本上就四个方向,材料、机理、工艺和结构。
这时,徐至军瞄了眼罗晟然后环顾众人发言道“石墨烯晶体管呢?石墨烯作沟道的思路是第二项,就是运输,因为石墨烯的电子迁移率远远高于硅。”