GAA 环绕栅极晶体管 (GAAFET)

定义

GAAFET(Gate-All-Around FET,环绕栅极晶体管)是继 FinFET 之后的新一代晶体管结构:导电沟道被做成水平堆叠的纳米片(Nanosheet)或纳米线,栅极从上下左右四面完全包裹沟道,实现最强的静电控制。

原理与优势

相比三面包裹的 FinFET,GAA 结构进一步抑制漏电和短沟道效应,可在更小尺寸、更低电压下保持良好的开关特性。纳米片宽度可以连续调节,设计者能在功耗与性能之间更灵活地权衡,而 FinFET 只能按鳍片数量离散调整。

产业进展

三星在 3 纳米节点率先引入 GAA 工艺(称 MBCFET,多桥沟道晶体管);台积电和英特尔则计划在各自的 2 纳米级节点(N2、Intel 20A/18A)转向 GAA,其中英特尔将其命名为 RibbonFET,并配合背面供电技术。GAA 被普遍视为延续摩尔定律到埃米时代的关键结构,后续方向包括互补堆叠的 CFET。