선생님 학부생 신분에 벌써 그걸 이해하시면 교수님들에게 납치 당하십니다.

위의 그림에서, 보라색 상자모양의 것이 게이트이고, 밝은 회색의 것이 채널입니다.

게이트를 제어할 때, 채널이 게이트에 닿는 표면적이 넓으면 넓을수록 좋습니다.

그런데 핀펫의 경우 채널 간격이 너무 좁아지게 되면, 양자역학적 효과로 인해

채널을 통해 흘러가야 할 전자들이 바깥으로 빠져버리게 됩니다. 누설전류가 급증하는 것이죠.

그래서 핀펫 공정의 물리학적 한계가 흔히들 4nm로 알려져 있습니다.

결국 누설전류를 줄이고 전력소모를 효율적으로 하기 위해서는 채널이

게이트의 네 면과 맞닿아야 합니다. 핀펫은 게이트의 세 면과 맞닿습니다.

GAA는 채널이 게이트의 네 면과 맞닿기 때문에 붙여진 이름입니다.

말 그대로 게이트-올-어라운드(Gate All Around)이지요.

여기서 각 채널의 단면적을 넓히면, 삼성에서 개발한 MBCFET이 됩니다.

폰이라 간단히 쓰면...

모스펫 기능의 핵심은 채널영역을 컨트롤(온, 오프)하는거고 그걸 통해 얼마나 정확하게 전류량이 컨트롤되느냐입니다.

채널 컨트롤하는게 게이트고요.

planar에서는 게이트하고 접한 면이 1개지요.

그러니 채널 짧아질수록 sce로 컨트롤에 한계가 오니 채널을 핀형태로 한겁니다.

그렇게해서 게이트하고 채널 접한 면이 3면이 됐고 채널에 대한 게이트의 영향력이 강해진겁니다.

gaa로 가면 아예 게이트가 채널 4면을 둘러쳐서 더 영향력을 강화한거고요.

기본 원리는 이렇고 전류량 컨트롤은 핀 높이나 개수, gaa에서는 채널 단면적, 개수로 조절하는데 이건 딸려오는 내용이라 기본만 파악하면 이해하기 쉬울겁니다.

챗지피티에 선생님 글 넣어보니깐 

Planar FET와 FinFET은 구조상 차이가 있습니다. Planar FET는 평면 구조이며, Gate의 층이 FET의 채널과 수직으로 위치합니다. 반면 FinFET은 3차원 구조로, 채널이 기판에서 수직으로 돌출된 피니(SOI) 구조에서 제작됩니다. FinFET은 planar FET보다 더 높은 성능을 제공하며, 더 많은 칩을 담을 수 있는 밀도 높은 집적 회로(IC)를 만들 수 있습니다.

GAA는 Gate-All-Around FET의 약어로, 전체적으로 Gate를 감싸는 형태의 FET입니다. 채널을 Gate로 둘러싸고, 그 Gate를 전압을 통해 컨트롤합니다. 이러한 구조는 Planar FET나 FinFET과 달리 채널의 두께와 모양, 위치 등이 변화하더라도 전압을 통해 컨트롤이 가능하여 더 높은 성능을 제공합니다.

MBCFET은 Multi-Bridge Channel FET의 약어로, 채널이 다리 형태로 연결된 FET입니다. 이 구조는 채널 길이를 길게 만들 수 있어서 더 높은 전류를 처리할 수 있습니다.

채널 길이가 짧을수록 On current가 커지는 이유는 채널 길이가 짧을수록 FET의 저항이 작아지기 때문입니다. 이는 FET의 속도를 높이고, 작동 속도를 빠르게 만듭니다. 하지만 채널 길이가 너무 짧으면 다른 문제가 발생할 수 있으므로 최적의 채널 길이를 찾는 것이 중요합니다.

이렇게 나오는데요 맞는말인가요?

정말 극단적으로 단순하게 설명하면

I = 1/2 * u * Cox * W/L * Vod^2 에서

원래는 L을 줄여서 I 를 늘렸는데, 그게 안되니까 W를 늘리기 위한것입니다. 첫 시도가 Fin인것이고 그다음은 GAA인것이죠.

부록? 에 i7 9400f라 오타나신 것 같아요

MBCFET의 나노시트는 나노와이어와 채널 length는 같고 width가 커진형태로 저항이 감소합니다. 전류가 더 잘흐르는 형태지요.

와 미코분들 전문성 ㄷㄷ 이네요 ㅋㅋ

유튭에 자세히 설명된 영상이 많으니 찾아보세요.

글로만 이해하려고 하는것보다 영상을 보면서 이해하는게 훨씬 빠릅니다.

그리고 저것만 보면 뭔가 이상해보일텐데 Planar FET은 Gate 아래쪽에 source와 Drain이 위치하지만 Fin FET이나 GAA FET 는 Gate 옆으로 source와 Drain이 위치하게 됩니다.

source와 Drain 의 위치를 기존 Planar FET 처럼 아래쪽에 위치한다고 생각해서 뭔가 답이 안나오는 상황이지 않나 싶군요...