半导体

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双极CMOS是一种半导体技术,它将两种半导体技术,即双极结晶体管和CMOS(互补金属氧化物半导体)逻辑门,整合到一个单一的集成电路中。在最近,双极工艺已经扩展到包括使用硅锗结的高流动性器件。双极型晶体管具有高速、高增益和低输出阻抗,而每个器件的功耗相对较高,这对于高频模拟放大器,包括只使用少数有源器件的低噪声射频(RF)放大器来说是非常好的特性,而CMOS技术具有高输入阻抗,对于构建大量的低功耗逻...

什么是半导体

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双极CMOS是一种半导体技术,它将两种半导体技术,即双极结晶体管和CMOS(互补金属氧化物半导体逻辑门,整合到一个单一的集成电路中。在最近,双极工艺已经扩展到包括使用硅锗结的高流动性器件。双极型晶体管具有高速、高增益和低输出阻抗,而每个器件的功耗相对较高,这对于高频模拟放大器,包括只使用少数有源器件的低噪声射频(RF)放大器来说是非常好的特性,而CMOS技术具有高输入阻抗,对于构建大量的低功耗逻辑门来说是非常好的。在BiCMOS工艺中,掺杂概况和其他工艺特征可以倾斜,以有利于CMOS或双极器件。例如,GlobalFoundries提供基本的180纳米BiCMOS7WL工艺和其他几种以不同方式优化的BiCMOS工艺。这些工艺还包括在片上沉积精密电阻和高Q值射频电感和电容的步骤,这些在纯CMOS逻辑设计中是不需要的。

BiCMOS的目标是混合信号集成电路,如ADC和芯片上的完整软件无线电系统,需要在芯片上设置放大器、模拟电源管理电路和逻辑门。BiCMOS在提供数字接口方面有一些优势。BiCMOS电路最恰当地利用了每种类型晶体管的特性。一般来说,这意味着大电流电路,如片上电源调节器使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)进行有效控制,"逻辑之海"使用传统的CMOS结构,而那些专门的非常高性能的电路部分,如ECL分压器和LNA使用双极器件。例子包括射频振荡器、基于带隙的参考和低噪声电路。Pentium、PentiumPro和SuperSPARC微处理器也使用BiCMOS。

双极CMOS

半导体的缺点

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CMOS制造的一些优点,例如大规模生产时成本很低,并不能直接转移到BiCMOS制造上。一个固有的困难是,如果不增加许多额外的制造步骤,就不可能同时优化工艺中的BJT和MOS组件,从而增加工艺成本和降低产量。最后,在高性能逻辑领域,BiCMOS可能永远无法提供与单独为CMOS优化的代工工艺一样低的功耗,因为有可能出现更高的待机泄漏电流。

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