• 半導體

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    什么是半導體

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    雙極CMOS是一種半導體技術,它將兩種半導體技術,即雙極結晶體管和CMOS(互補金屬氧化物半導體邏輯門,整合到一個單一的集成電路中。在最近,雙極工藝已經擴展到包括使用硅鍺結的高流動性器件。雙極型晶體管具有高速、高增益和低輸出阻抗,而每個器件的功耗相對較高,這對于高頻模擬放大器,包括只使用少數有源器件的低噪聲射頻(RF)放大器來說是非常好的特性,而CMOS技術具有高輸入阻抗,對于構建大量的低功耗邏輯門來說是非常好的。在BiCMOS工藝中,摻雜概況和其他工藝特征可以傾斜,以有利于CMOS或雙極器件。例如,GlobalFoundries提供基本的180納米BiCMOS7WL工藝和其他幾種以不同方式優化的BiCMOS工藝。這些工藝還包括在片上沉積精密電阻和高Q值射頻電感和電容的步驟,這些在純CMOS邏輯設計中是不需要的。

    BiCMOS的目標是混合信號集成電路,如ADC和芯片上的完整軟件無線電系統,需要在芯片上設置放大器、模擬電源管理電路和邏輯門。BiCMOS在提供數字接口方面有一些優勢。BiCMOS電路最恰當地利用了每種類型晶體管的特性。一般來說,這意味著大電流電路,如片上電源調節器使用金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)進行有效控制,"邏輯之海"使用傳統的CMOS結構,而那些專門的非常高性能的電路部分,如ECL分壓器和LNA使用雙極器件。例子包括射頻振蕩器、基于帶隙的參考和低噪聲電路。Pentium、PentiumPro和SuperSPARC微處理器也使用BiCMOS。

    雙極CMOS

    半導體的缺點

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    CMOS制造的一些優點,例如大規模生產時成本很低,并不能直接轉移到BiCMOS制造上。一個固有的困難是,如果不增加許多額外的制造步驟,就不可能同時優化工藝中的BJT和MOS組件,從而增加工藝成本和降低產量。最后,在高性能邏輯領域,BiCMOS可能永遠無法提供與單獨為CMOS優化的代工工藝一樣低的功耗,因為有可能出現更高的待機泄漏電流。

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