Я слышал, что чипы SiGe могут быть быстрее, чем обычные кремниевые чипы.
Что такое SiGe и почему он быстрее обычного кремния?
semiconductors
Фотон
источник
источник
Ответы:
SiGe представляет собой полупроводниковый сплав, означающий смесь двух элементов, кремния и германия. С 2000 года или около того SiGe широко используется для повышения производительности ИС различных типов. SiGe можно обрабатывать на оборудовании почти так же, как и для обычного кремния. SiGe не имеет некоторых недостатков составных полупроводников III-V, таких как арсенид галлия (GaAs), например, он не имеет собственного оксида (важного для формирования МОП-структур) и не страдает от механической хрупкости, которая ограничивает размер пластины GaAs. Это приводит к затратам, которые в несколько раз меньше, чем у обычного кремния, и намного ниже, чем у конкурирующих технологий, таких как GaAs.
SiGe допускает два основных улучшения по сравнению с обычным кремнием:
Во-первых, добавление германия увеличивает постоянную решетки сплава. Если слой Si выращивают поверх SiGe, будет возникать механическая деформация, вызванная несоответствием постоянной решетки. Напряженный слой будет иметь более высокую подвижность носителей , чем недеформированный Si. Это можно использовать, например, для балансировки производительности транзисторов PMOS и NMOS, уменьшая площадь, необходимую для данной схемы КМОП.
Во-вторых, сплав SiGe может использоваться выборочно в базовой области BJT для формирования гетеропереходного биполярного транзистора (HBT). SiGe HBT были продемонстрированы на частотах (f T ) до 500 ГГц и коммерчески доступны с f T до 240 ГГц . SiGe HBT также имеет более низкий уровень шума, чем стандартный кремниевый BJT.
источник
В дополнение к ответу «Фотона» (касающемуся встраивания небольших порций SiGe в иные канонические Si-ИС), существуют также потенциальные преимущества в загрязнении Si атомами Ge во время изготовления слитков.
Имеются сообщения о том, что структура SiGe является более механически прочной и менее подвержена различным дефектам, возникающим в процессе производства.
Сокращение производственных дефектов, достигаемое за счет загрязнения Ge, выгодно не только для СБИС, но и для фотоэлектрических систем .
Вышеупомянутая техника еще не используется, но результаты текущих исследований показывают, что это не займет много времени, чтобы стать основным вектором в полупроводниковой промышленности.
Для полноты и беспристрастности нельзя забывать и о недостатках этой технологии:
источник