独立行政机构之一的米乐m6官方网站（AIST）纳米电子研究所（NERI）成功实现了使用两个独立栅极的四端驱动新器件技术，即双栅极MOSFET，有望成为新一代晶体管。原始 4 端子驱动功能（包括可选阈值电压控制）已使用 80 nm 栅极长度的亚 01 μm 器件进行了验证。 （1 纳米 = 10^-9米 = 1/1,000,000,000 米）。这项研究将引领创新LSI的实现，能够灵活动态地控制最佳功耗和运行速度。

终极 MOSFET 上安装的新颖功能

双栅极 MOSFET 最初由工业科学技术机构（前 AIST）下属的电工实验室 (ETL) 于 1984 年提出，称为“XMOS”，由于普通单栅极 MOSFET 中漏电流的增加和短沟道效应，预计将突破尺寸限制，成为最先进的晶体管。然而，两个栅极保持在相同电压的传统双栅极 MOSFET 必须在三端子模式下工作。新开发的双栅极MOSFET可以以真正的4端子模式驱动，两个独立的栅极分别控制。这意味着晶体管的工作速度可以被控制到最佳状态，并且待机期间由漏电流引起的功率损耗基本上被消除。也就是说，新技术将为超低功耗LSI的实现开辟道路，该LSI的特点是在不牺牲运行速度的情况下进行最佳功率控制。被视为具有基于独立双输入能力的算术运算功能的MOSFET。具有诸如电路功能的单个器件表明主要在VLSI中减少器件数量的可能性。

开发出广泛使用的4端子驱动双栅极技术

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4 端子驱动双栅极 MOSFET 的灵活阈值电压可控性经过系统验证

利用所制造的栅极长度为 80 nm 的 4 端子驱动双栅极 MOSFET，证明可以通过改变其中一个栅极电压来改变晶体管的阈值电压 Vth。该功能在降低较高阈值电压下的功耗，同时保证较低阈值电压下的高运行速度方面取得了划时代的成功。并用13nm厚Si fin制作的器件验证了Si-fin沟道越薄，阈值电压控制和抑制短沟道效应的效果就越高。此外，实验证明，在两个栅极电压之间具有偏置电压的同步四端驱动模式下，通过可选控制V_第.

目前的工作成功地实现了双栅极 MOSFET 的 4 端子驱动，因为下一代晶体管为晶体管功能的创新扩展开辟了道路。我们将进一步努力开发基于 4 端子驱动双栅极 MOSFET 最佳利用的新 IC 技术。

这项研究的结果将于2003年12月8日至10日在华盛顿特区举行的2003年国际电子器件会议(IEDM2003)上公布。这是继2002年之后，NERI、AIST在IEDM上第二次公开新的电子器件。关于这项工作，已经提交了三项专利申请。

图。 MOSFET 的演变：(a) 单栅极 MOSFET，(b) 传统（鳍式）双栅极 MOSFET，以及 (c) 四端子双栅极 MOSFET