芯片的发展史和具体用途以及结构是什么样的

芯片的发展史和具体用途以及结构是什么样的
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这是近50年来芯片制成的发展曲线 , 其中第一个采用1万纳米的CPU是英特尔的4004 , 第一个采用5纳米制成的是水果公司的A14 , 下面说一下芯片之城到底是什么鬼东西 , 也就是我们所说的七纳米、十纳米 , 这些到底指的是什么?还有它们都采用了什么工艺?
这些工艺大致可分为两类 , 在22纳米之前 , 采用的是平面晶体管工艺 , 而22纳米到现在的5纳米 , 采用的是3D晶体管工艺 。
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你看 , 这是一个平面晶体管 , 这是他的源极 , 这是漏极 , 这是它的通电沟道 , 这是绝缘层 , 这是栅极 , 当我们给栅极施加电压时 , MOS管导通 , 电子从源极流向漏 , 即我们所说的制程工艺就是这个沟道的长度 。
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比如这个沟道是90纳米的 , 我们就说这个芯片采用的是90纳米的制程 , 虽然说这是平面晶体管 , 但是它的结构也是立体的 , 之所以说它是平面晶体管 , 是因为它采用了平面工艺 , 所制作出来的芯片表面看起来是平坦的 , 所以说这是平面晶体管 。
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后来之所以又有了3D晶体管 , 是因为平面晶体管已经满足不了晶体管制成的缩短 , 当芯片制程缩小到22纳米时 , 由于沟道太短 , 栅极很难完全关断 , 因为沟道越短 , 栅极控制沟道的能力越差 , 这时候即使把栅极电压去掉之后 , 他依然有很大的漏电流 。
为了能关断短沟道晶体管 , 台湾的胡正明教授发明了鳍式场效应晶体管 , 又称Finfat , 这是一种3D晶体管 , Finfat的原理是让这些半导体变薄 , 然后向上凸起 , 然后再让栅极环绕导电沟道 , 这样接触的表面积更大一些 , 做薄之后可以提高晶体管的开关速度 , 并减少漏电流 , 同时还可以缩短栅极长度 。
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为了进一步提升开关速度并改善漏电流 , 还可以把它的导电沟道这些分成三小份 , 这样更容易关断 , 这就是胡正明教授伟大的发明鳍式晶体管 , 之所以说鳍式晶体管 , 是因为它背面的凸起很像鱼鳍 。
当制成小于22纳米时 , 在半导体工艺命名上出现了混乱状态 , 各个半导体厂商强调的制成没有一个标准 , 此时尽纳米制成仅仅是一个商业名称罢了 , 已经不代表晶体管的物理尺寸 。
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