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互补场效应晶体管
资料介绍
一、基本概念
互补场效应晶体管（Complementary Field-Effect Transistor，简称CFET）是一种新型半导体器件结构，通过在同一衬底上垂直堆叠N型场效应晶体管（NFET）和P型场效应晶体管（PFET）形成互补结构。与传统平面或FinFET技术相比，其核心创新在于通过三维垂直集成突破平面布局的物理限制，实现芯片面积的大幅缩减和性能提升。
二、结构特点
1. 垂直堆叠架构
•NFET/PFET垂直堆叠：底层通常为NFET，顶层为PFET，通过中间金属层实现电气连接
• 共享栅极设计：部分结构采用共用栅极技术（Shared Gate），减少栅极占用面积
• 自对准工艺：利用先进光刻技术实现堆叠晶体管的精准对准，误差控制在几纳米级
2. 材料体系
• 沟道材料：采用高迁移率材料（如SiGe、Ge、III-V族化合物）提升载流子迁移率
• 栅极介质：使用高k介质（如HfO₂）与金属栅极（Metal Gate）组合，降低栅极漏电流
• 隔离技术：采用浅沟槽隔离（STI）或空气间隙隔离，减少器件间串扰
三、工作原理
CFET遵循场效应晶体管的基本工作原理，通过栅极电压控制沟道导电特性：
1.NFET工作模式：栅极施加正电压时，N型沟道形成，电子作为载流子导电
2.PFET工作模式：栅极施加负电压时，P型沟道形成，空穴作为载流子导电
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