【摘自“传感器技术”】

目前，原子尺度硅材料的基本物理限制使得由摩尔定律驱动的硅技术演进路径似乎正快速接近终点。随着摩尔定律走向终结，人工智能、物联网、超级计算及其相关应用却提出了更高的性能要求，半导体产业步入亟需转变突破发展的关键点，芯片架构、材料、集成、工艺和安全方面的创新研究成为新的突破方向。

1 新型晶体管技术

1.1 新架构晶体管技术

鳍式场效应晶体管（Fin Field-effect transistor，FinFET）是当前主流半导体制造工艺采用的晶体管架构，成功地推动了从22纳米到7纳米等数代半导体工艺的发展，并将拓展到5纳米和4纳米工艺节点。全环栅晶体管（Gate-All-Around field-effect transistors，GAAFET）是一种继续延续现有半导体技术路线寿命的较主流技术，可进一步增强栅极控制能力，克服当前技术的物理缩放比例和性能限制。从3纳米开始，韩国三星电子将放弃FinFET架构转向GAAFET架构，计划在2020年底进行3纳米GAAFET产品风险试生产，2021年底进行批量生产。3纳米以下晶体管潜在技术包括互补场效应晶体管（Complementary Field-Effect Transistors，CFET）、垂直纳米线晶体管、负电容场效应晶体管（Negative Capacitance Field-Effect Transistors，NC-FET）、隧穿场效应晶体管（Tunnel Field-Effect Transistor，TFET）等。

1.2 新材料晶体管技术