鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FinFET) 是緊湊型節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域鮮為人知的英雄。非傳統(tǒng)的垂直鰭式設(shè)計(jì)使晶體管能夠更好地分配電流。
　　與水平晶體管相比，它們已經(jīng)提高了效率，但進(jìn)步仍在不斷到來。研究主要希望減少靜電放電 (ESD)，這是強(qiáng)電流的副產(chǎn)品。ESD 會(huì)損害 FinFET 的完整性和壽命，而這些發(fā)展使其不再那么突出。
　　片上 ESD 保護(hù)電路
　　能源人士需要ESD保護(hù)電路來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健性，但專為 FinFET 設(shè)計(jì)的電路現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更加先進(jìn)。FinFET 設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)晶體管變體產(chǎn)生更多的自熱。盡管整體分布更好，但 FinFET 中的溝槽可能會(huì)導(dǎo)致?lián)頂D和應(yīng)力。
　　這就是為什么片上保護(hù)可能是管理 ESD 的解決方案。它確保完全兼容性，而不是依賴可能損害傳輸或?qū)е码姶鸥蓴_的外部設(shè)備。其有效性基于材料，例如使用石墨烯進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，以提高導(dǎo)熱性和響應(yīng)時(shí)間。
　
　　新的 FinFET 設(shè)計(jì)技術(shù)可能是增強(qiáng) ESD 魯棒性的另一種補(bǔ)充。保護(hù)電路是一種方法，但其他進(jìn)展正在推廣。這些包括：
　　防護(hù)環(huán)：放置在關(guān)鍵部件周圍，以轉(zhuǎn)移額外電荷，防止過載。
　　電磁屏蔽：小型金屬屏蔽可防止EMI接觸 FinFET 基礎(chǔ)設(shè)施的其余部分。
　　良好接觸：另一種類型的閂鎖結(jié)構(gòu)，用于故意破壞電源軌之間的閂鎖路徑。
　　散熱器：減少高性能電路產(chǎn)生的總體熱量，否則會(huì)加劇 ESD 問題引起的電壓損壞。
　　改進(jìn)散熱器等進(jìn)步與 ESD 沒有直接關(guān)系。然而，F(xiàn)inFET 的全面優(yōu)化可提高壽命、性能和溫度管理，而這些問題會(huì)隨著靜電損壞的增加而惡化。如果 FinFET 設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)了理想的切割，他們就會(huì)看到這一點(diǎn)，因?yàn)樗梢韵薅鹊販p少寄生影響，從而獲得更大的電容。
　　評(píng)估 ESD 的模擬和測(cè)試方法
　　多種測(cè)試方法使能源人員能夠更好地了解和準(zhǔn)確地確定 ESD 穩(wěn)健性。
　　個(gè)進(jìn)步與充電設(shè)備建模的標(biāo)準(zhǔn)化更新有關(guān)。為了改進(jìn) ESD 測(cè)試，建議調(diào)整電壓測(cè)試級(jí)別，以避免空氣放電和帶寬等問題。他們還鼓勵(lì)尋找當(dāng)前挑戰(zhàn)的解決方案，例如在節(jié)點(diǎn)變得更小的情況下保持測(cè)試質(zhì)量。
　　模擬的另一個(gè)進(jìn)步更具技術(shù)性。改進(jìn)的統(tǒng)計(jì)分析方法在生成結(jié)果時(shí)考慮參數(shù)和過程的可變性。例如，蒙特卡洛模擬可以更好地分析故障實(shí)例，同時(shí)還可以降低故障發(fā)生的可能性。先進(jìn)的數(shù)據(jù)收集功能使研究人員能夠更一致地將物理模型與模擬進(jìn)行比較。
　　材料創(chuàng)新增強(qiáng) ESD 性能
　　人體模型 (HBM) 一直是一種經(jīng)過驗(yàn)證的 ESD 可視化方法，即使在使其能夠更好地處理更高電壓并提高建模精度之后，材料的進(jìn)步對(duì)于環(huán)境保護(hù)也是必要的。HBM 使用汞基繼電器，進(jìn)展表明金屬氧化物替代品可提高生產(chǎn)率。它消除了共振，限度地減少了測(cè)試所需的零件，同時(shí)對(duì)地球產(chǎn)生了更好的影響。
　　多晶硅柵極材料對(duì)于控制電流至關(guān)重要，但研究人員希望材料更容易縮放，同時(shí)具有更高的導(dǎo)電性。金屬柵電極可能是能源人士渴望的材料解決方案。金屬門更適合支持人工智能和汽車行業(yè)等現(xiàn)代技術(shù)。
　　FinFET 如何對(duì)抗 ESD
　　限度地減少 ESD 的影響需要從多個(gè)角度看待 FinFET。通過設(shè)計(jì)、合規(guī)性更新、材料選擇和模擬精度進(jìn)行改進(jìn)。近的研究表明，要改善 ESD 保護(hù)，需要多種解決方案，而不是專注于一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著更多的研究和開發(fā)，ESD 管理將揭示 FinFET 在新技術(shù)方面取得進(jìn)展的真正潛力。