CMOS即Complementary MOSFET，由PMOS场效应管和NMOS场效应管以对称互补的形式组成，因此也叫互补型MOSFET。CMOS可以说是现代集成电路的基石。

在过去的20来年里，CMOS技术取得了重大进展。下面是COMS的演进，从双栅极、三栅极、π栅极、ω栅极到全栅极…..

图MOSFET的演进来看FinFET，因为通道是垂直的，长得像鳍，因此叫鳍状场效应晶体管。自2011年开始，第一批使用FinFET的芯片问世，将半导体带入到25nm以下制程。在2012年，诞生第一款商用22nm的FinFET。后面不断对其性能进行改进和提升。

图FinFET的结构

我们知道，FinFET比MOSFET更能阻断短沟道效应，从而实现晶体管缩放，因此FinFET代替了MOSFET。但FinFET也不是万能的！随着器件外形尺寸的不断缩小和性能需求的提高，因为没有足够的静电控制，漏电和信号干扰问题越发觉，特别是10nm后就面临很多问题，5nm之后就没有用了。所以，我们不禁要问，现在FinFET将走到尽头吗？我们先来看看FinFET在目前来看有啥缺点：FinFET在10nm及以下级别时，面临的主要问题有：

• 短沟道效应：随着沟道长度缩短，源极和漏极之间的控制减弱，导致漏电流增大，静态功耗增加。
• 阈值电压漂移：由于量子效应，当栅极长度继续缩小，栅极对沟道的有效控制力减小，导致阈值电压不稳定。
• 面积效率：FinFET的三维结构虽然相对于平面MOSFET提高了驱动电流，但继续缩小Fin的高度和宽度将带来制造上的挑战和性能下降。
• 边角效应：与侧壁的电场相比，边角的电场总是被放大。
• 量化器件宽度。无法制作零碎的鳍片，只能以整鳍片的倍数来指定器件的尺寸。

当然还有成本制造等原因。因此，提出了GAA（Gate-All-Around），即全环绕栅极晶体管技术，将解决传统FinFET遇到这些问题。基于的具体原理是：GAA技术通过将栅极材料包裹住通道的四面包围，可以更好地控制通道中的电荷运动。GAA的结构如下图中的右半部分：可以看出GAA栅极在所有四个侧面都与通道接触，从而可以提供更好的电流控制。这跟当初FinFET相对MOSFET架构所做的类似。

图FinFET和GAA

但目前来看，GAA技术还是比较新，据了解英特尔已经将其纳入Roadmap中，至于是否会成为下一代技术，我们拭目以待吧。