這是關於先進半導體物理學的深度解析系列節目第三集,重點探討機械應力如何影響 7 奈米 FinFET 裝置中電晶體的性能。主持人深入探討研究人員如何運用 TCAD 模擬建立數位孿生,以理解佈局幾何形狀為何會改變電晶體的行為。他們解釋了半導體研究中面臨的保密挑戰,以及預測模型如何彌合專有代工數據與學術研究之間的鴻溝。 討論揭示,機械應力必須被理解為一個包含縱向、垂直及橫向分量的三維張量。PMOS 電晶體主要受來自矽鍺區域的縱向應力支配,而 NMOS 裝置則會受到相互競爭的多方向力作用,這些力可能相互抵消。 本集內容涵蓋了如何將複雜的量子物理模擬轉化為實用的 SPICE 相容緊湊模型,使電路設計師能在製造前優化佈局。關於溫度效應,研究中出現了一項引人入勝的發現:在約 100°C 的高工作溫度下,熱振動可能凌駕於機械應力效應之上,進而可能根據工作負載和溫度動態改變晶片行為。