【じーえーえーえふいーてぃー】
GAA FET（ゲートオールアラウンドFET） とは？
最終更新:
💡 電流の通り道を、ゲートで全周から囲んで制御する
電流が流れるチャネルを、ゲート構造が全周から囲む電界効果トランジスタ。FinFETよりチャネルを制御しやすくする構造で、ナノシート型などが先端の製造技術に採用されている。
📌 このページのポイント
- チャネルの全周を囲むゲートで、電流の流れを制御する
- FinFETの上面と両側面からの制御を、全周へ広げる
- 細い線状のナノワイヤーや、板状のナノシートなどがある
- 採用時期や性能はメーカーと製造技術による。nmの名称だけでは決まらない
ひよこ GAA FETは、FinFETと何が違うの？
ペンギン先生 FinFETはヒレのようなチャネルを上面と両側面から制御する。GAA FETはチャネルを全周から囲むゲート構造で制御するよ。ゲートがチャネルへ直接電気的につながるという意味ではなく、絶縁層を介した構造なんだ。
ひよこ 全周を囲むと、何がいいの？
ペンギン先生 小さなチャネルでもゲートによる制御を強め、流したくないときの電流などを抑えることを目指せるよ。ただし、実際の電力や速さは寸法、材料、電圧、設計などにも左右される。GAAという構造だけで、スマホの電池持ちや電気代が一定の割合で改善するとは決まらないんだ。
ひよこ ナノシートとナノワイヤーはどう違うの？
ペンギン先生 チャネルの形が違うよ。ナノワイヤーは細い線状、ナノシートは薄い板状。シートを何段か積み、幅を変えて電流や面積などを調整する設計もある。図は積層ナノシートの断面を簡略化したものだよ。
ひよこ どのメーカーも、3nmからGAAに変わるの？
ペンギン先生 ひよこ 製造は簡単？次の構造も決まっているの？
ペンギン先生 積層した材料からチャネルを分離したり、絶縁構造を作ったりする工程が必要で、難しさがあるよ。ただし、FinFETの工程を再利用できる部分もある。次の候補として、n型とp型を上下に積むCFETなどが研究されているけれど、GAAの次が一律に決まったり、面積が必ず半分になると確定したりしたわけではないんだ。
まとめ：ざっくりこれだけ覚えればOK！
「GAA FET」って出てきたら「チャネルを全周から囲むゲートを持つトランジスタ」と思えばだいたいOK！
📖 おまけ：英語の意味
「Gate-All-Around Field-Effect Transistor」 ＝ 全周囲ゲートの電界効果トランジスタ
💬 Gateは電流を制御するゲート、All Aroundは全周囲。チャネルの全周をゲートが囲むという構造を表す名前だよ。