FET, FinFET, GAA 개념정리

FET : Field effect transistor, 트랜지스터일종. 일반트랜지스터는 전류를 증폭시키는데 비해 FET는 전압을 증폭
트랜지스터 : 전자 신호 및 전력을 증폭하거나 스위칭하는데 사용되는 반도체 소자
반도체 : 원할때 전류가 흐르고 원하지않을때 전류를 차단할수 있도록 설계된 회로. 전기전도도를 제어하는 소자

<트랜지스터>
트랜지스터의 가장 중요한 부분은 Gate
Gate에 전압을 인가했을때 전류가 흐르고, 전압을 가하지 않았을떄 전류가 차단. 
쉽게 예를 들면 수도꼭지. 밸브 잠갔는데 물이계속나오면 좋은 수도꼭지가 아니겟죠~

트랜지스터의 가장 큰 문제점은 누설전류
원하지 않게 미세한전류가 흐르는것. 수명과 직접적 연관. 
누설전류 없이 제품의 크기를 작게하고 트랜지스터 밀도를 높이는것이 곧 기술력

<Planar(평면형) 트랜지스터>

첫 번째로, 예전부터 사용했던 Planar(평면형) 트랜지스터
보라색부분이 GATE. GATE 접촉면적이 넓어야 제대로된 역할. 넓을수록 좋은 트랜지스터. 
미세화되며 앞뒤간격이 좁아지고 누설전류 문제 발생

<FinFET(Fin Field Effect Transistor)>         

보라색 GATE접촉면적이 3D구조. 2D의 Planar보다 접촉면적이 많아짐.

기존 Planar type FET는 Gate가 한면의 channel만 커버합니다.

이FET는 시간이 흘러 칩의 집적도가 나도(nano)단위까지 작아짐에 따라 문제가 발생하게 됩니다.

그것은 바로 source와 drain간 간격이 매우가까워져서 short channel effect를 무시할수없게 되었다는점.

short channel effect: 트랜지스터의 off-current가 증가함에따라 breakdown voltage가 감소하고 saturation 특성을 보이지 않고 vd값에 따라 current가 계속 증가하는 현상

FinFET은 다음과 같은 plannar type의 단점을 보완한 방식입니다.

FinFET의 어원은 입체감을 살린 Gate모양이 마치 물고기의 지느러미(Fin)과 닮았다고 하여

Fin+FET = FinFET로 불리게 되었습니다.

FinFET는 Gate의 입체감을 살려 기존의 Channel 한면만 커버하는것과 달리 세면을 커버하는 구조로 

gate가 3개인 구조입니다. 따라서 세면에서 전력을 조절할수있게되어

반도체 특성향상 및 off-current특성을 개선하였습니다.

<GAA(Gate All Around)>

FinFet은 3면이접촉하는 반면, GAA는 Gate와 4면 모두접촉.
20나노 공정은 Planar, 14나논 공정은 FinFet, 3나노 공정은 GAA

<MBCFET(Multi Bridge Channel FET)>

GATE 접촉면적을 최대한 넓게. 삼성고유기술