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摘要 — 单片 3D 集成已成为满足未来计算需求的有前途的解决方案。金属层间通孔 (MIV) 在单片 3D 集成中形成基板层之间的互连。尽管 MIV 尺寸很小，但面积开销可能成为高效 M3D 集成的主要限制因素，因此需要加以解决。以前的研究主要集中在利用 MIV 周围的基板面积来显着降低该面积开销，但却遭受了泄漏和缩放因子增加的影响。在本文中，我们讨论了 MIV 晶体管的实现，它解决了泄漏和缩放问题，并且与以前的研究相比，面积开销也有类似的减少，因此可以有效利用。我们的模拟结果表明，与之前的实现相比，对于所提出的 MIV 晶体管，漏电流 (ID,leak) 减少了 14 K ×，最大电流 (ID,max) 增加了 58%。此外，使用我们提出的 MIV 晶体管实现的逆变器的性能指标，特别是延迟、斜率和功耗降低了 11.6%，17.与之前的实现相比，在相同的 MIV 面积开销减少的情况下，分别降低了 4.9% 和 4.5%。索引术语 — 单片 3D IC、垂直集成、片上器件
单片 3D 集成中具有扩展栅极的高效可扩展 MIV 晶体管
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