描绘了这种简化了的圆柱体全包围栅无结场效应晶体管器件结构透视图和沿沟道及垂直于沟道方向的器件剖面示意图c在SC)I衬底上晶体管有一个圆柱体的单晶硅沟道,它与器件的源漏区掺杂类型相同(在图中为P型)。M24C04-WMN6P绝缘体栅介质将整个圆柱体沟道包裹起来,在其上面又包裹金属栅。导电沟道与金属栅之间被绝缘体介质隔离,沟道内的多数载流子(空穴)在圆柱体沟道体内而非表面由源极达到漏极。通过栅极偏置电压使器件沟道内的多数载流子累积或耗尽,可以调制沟道电导进而控制沟道电流。当栅极偏置电压大到将圆柱体沟道靠近漏极某一截面处的空穴完全耗尽掉,在这种情况下,器件沟道电阻变成准无限大,器件处于关闭状态。由于栅极偏置电压可以从360°方向将圆柱体沟道空穴由表及里将其耗尽,这样大大增强了栅极对圆柱体沟道的控制能力,还有效地降低了器件的阈值电压。由于避开了不完整的栅氧化层与半导体沟道界面,载流子受到界面散射影响有限,提高了载流子迁移率。此外,无结场效应晶体管属于多数载流子导电器件,沿沟道方向,靠近漏极的电场强度比常规反型沟道的M()S晶体管要来得低,因此,器件的性能及可靠性得以大大提高。

   为克服由PN结或肖特基结所构成器件在纳米尺度所面临的难以逾越的障碍,2005 年,中芯国际的肖德元等人首次提出一种圆柱体全包围栅无结场效应晶体管(Gate All Around Cylindrical Junctionless Field Effect Transistor,GAAC JI'T)及其制作方法,它属 于多数载流子导电器件[29]。2009年首次发表该器件基于沟道全耗尽的紧凑型模型并推导 出该器件的电流一电压方程表达式。器件模型与Syn。psys Selltaurus三维器件仿真结果较为吻合LⅡ]。与传统的MOSFET不同,无结场效应晶体管(JI'T)由源区、沟道、漏区、栅氧化 层及栅极组成,从源区至沟道和漏区,其杂质掺杂类型相同,没有PN结,属于多数载流子导 电的器件。图