半导体业界已经意识到，必须通过新的创新推动CMOS技术继续向前发展。当前，小间距LED显示屏业界的各个领先企业及科研机构都在技术革新上作出新的贡献。

　　小间距LED显示屏新材料的创新

小间距LED显示屏碳纳米管材料由于其具有高频率低功耗的特点，在未来计算芯片上也有广泛的应用前景。对于5nm节点的器件，碳纳米管晶体管(CNTFET)相对于FinFET晶体管更有优势。然而，对于CNTFET的应用也有很大的挑战，主要是生长制造上存在严重的波动性。

　　在新材料的应用上，SiGe和III-V族半导体的应用是最有前景的技术。在FinFET结构引入到CMOS器件上后，SiGe成为半导体制程里面的一个主要技术领域。在当前的10 nm和7 nm技术平台上，SiGe都在PMOS上有所应用，应用SiGe FIN技术能显著提高器件性能，特别是对于沟道空穴的迁移率的提高。然而SiGe的应用也面临很多难题，比如说defect的控制、纳米尺度的电荷输运机制等都是需要研究的课题。

　　二维(2D)材料也有非常好的应用前景，当前对小间距LED显示屏二维材料研究还处在材料性质的研究上，比如说二维晶体材料(MoS2，WSe2，BN，石墨烯)的性质。研究发现，MoOx作为contact材料具有较高的功函数，可以用于PMOS的介电层。

　  小间距LED显示屏新结构的创新

　　人们认为，TFET结构是低功耗器件的最优结构。使用这个新的结构，器件的Vdd可以降到0.1V。2D异质节TFET器件的栅极长度可以下降到3 nm。实验证明，基于小间距LED显示屏与传统CMOS技术兼容的技术，通过对Si JTFET结构的优化，SSmin可以达到36 mV/dec。而且，基于新的TFET器件的设计，器件的性能及稳定性都能得到提升，电路级别的实验证明，运行速度能提升93%，在工作电压Vdd为0.4V的情况下，小间距LED显示屏功耗能降低66%，器件的稳定性也得到了显著地提升。然而，这种新结构也有3个方面的挑战，比如说JNT结构的制造难度大，工艺的波动较频繁，开关速度较慢。

　　栅极环包围结构(gate all around，GAA)是另一个控制器件电流的优化结构。GAA结构器件的Ion /Ioff 的比值可达2.8×10⁸。实验证明，使用这种 GAA技术，能将器件的性能推到新的记录。比如说，使用In0.85Ga0.15As纳米线的MOSFET器件，其开启电流Ion在两种条件下可达到555 μA/μm(Ioff=100 nA/μm，Vdd=0.5V)，及365 μA/μm(Ioff=10 nA/μm，Vdd=0.5V)。