一、将组成 CMOS 的两个 FET 堆叠起来
，将硅面积镌汰一半

CMOS 逻辑由至少两个晶体管组成：一个 n 沟道 MOS FET 和一个 p 沟道 MOS FET。晶体管数目最少的逻辑电路是反相器（逻辑反相电路）
，由1个n沟道MOS和1个p沟道MOS组成；痪浠八
，它需要相当于两个晶体管的硅面积。CFET 是这两种类型 MOSFET 的三维堆叠。理论上
，可以使用一个 FET 占有的硅面积来制作逆变器。与古板CMOS相比
，硅面积减半。但制造工艺相当重大
，挑战重重
，打造难度较大。

二、接纳二维质料制成GAA结构的纳米片沟道

下一代 CMOS 逻辑晶体管的另一个有希望的候选者是沟道是过渡金属二硫属化物 (TMD) 化合物的二维质料（单层和极薄质料）的晶体管。当 MOSFET 的沟道尺寸缩短时
，“短沟道效应”成为一个主要问题
，其中阈值电压降低且转变增添。减轻短沟道效应的一种要领是使沟道变薄。TMD很容易形成单分子层
，原则上可以建设最薄的沟道。TMD 沟道最初被以为是一种用于小型化古板平面 MOSFET 的手艺（消除了对鳍结构的需要）。最近
，选择TMD作为环栅（GAA）结构的沟道质料的研究变得活跃。候选沟道质料包括二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）和二硒化钨（WSe2）。

三、石墨烯、钌和钨将取代铜 (Cu) 互连

多层布线是支持CMOS逻辑扩展的主要基础手艺。人们担心
，目今盛行的铜（Cu）多层互连的电阻率将由于小型化而迅速增添。因此
，寻找金属来替换 Cu 的研究非；钤。候选质料包括石墨烯、钌 (Ru) 和钨 (W)。宣布实验使用石墨烯（一种片状碳同素异形体）举行多层布线。当我们制作差别宽度的互连原型并将其电阻与铜互连举行较量时
，我们发明宽度为15 nm或更小的石墨烯互连的电阻率低于铜互连的电阻率。石墨烯的接触电阻率也比铜低四个数目级。将金属离子嵌入石墨烯中可以改善互连的电性能
，使其成为下一代互连的有前途的质料。

一种有些不寻常的要领是研究多层互连历程（BEOL）中的存储器等构建元件。多层布线下面通常是 CMOS 逻辑电路。因此
，理论上
，BEOL 中内置的元件不会增添硅面积。它是提高存储密度和元件密度的一种手段。

五、将盘算功效纳入传感器中

我还想关注“传感器内盘算手艺”
，它将某种盘算功效集成到传感器中。包括展示基于 3D 单片集成手艺的智能图像传感器。使用 20nm 节点 FinFET 手艺
，将类似于 IGZO DRAM 的存储层单片层压在 CMOS 电路层的顶部
，并在其顶部层压由二维质料 MoS2 制成的光电晶体管阵列层。光电晶体管阵列的结构为5×5。

六、在硅晶圆上集成 GaN 功率晶体管和 CMOS 驱动器

关于能带隙比 Si 更宽的化合物半导体器件（宽禁带器件）
，在 Si 晶圆上制造氮化镓 (GaN) 基 HEMT 的运动十分活跃。6400万像素、像素尺寸为0.5μm见方的小型CMOS图像传感器。在图像传感器中
，显着的效果包括像素数目的增添、像素尺寸的减小、噪声的镌汰以及自动对焦功效的前进。

七、芯片封装洗濯的污染物与洗濯剂选择：

水基洗濯的工艺和装备设置选择对洗濯细密器件尤其主要
，一旦选定
，就会作为一个恒久的使用和运行方法。水基洗濯剂必需知足洗濯、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种
，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到情形中的湿气
，通电后爆发电化学迁徙
，形成树枝状结构体
，造成低电阻通路
，破损了电路板功效。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层
，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物
，尚有粒状污染物
，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、灰尘等
，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、爆发气孔、短路等等多种不良征象。

这么多污染物
，究竟哪些才是最备受关注的呢
？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中
，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种因素
，焊后必定保存热改性天生物
，这些物质在所有污染物中的占有主导
，从产品失效情形来而言
，焊后剩余物是影响产品质量最主要的影响因素
，离子型残留物易引起电迁徙使绝缘电阻下降
，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大
，严重者导致开路失效
，因此焊后必需举行严酷的洗濯
，才华包管电路板的质量。

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