Silicigermanium – Wikipedia

Siliciumgermanium (Sujet -langue; langue standard Siziumgermanium ), pour le sige court, est un transporteur de connexion IV-IV composé des éléments silicium (Si) et germanium (GE).

De nombreuses méthodes peuvent être transférées par la relation avec la technologie du silicium. Des plaquettes de silicium conventionnelles sont utilisées pour la production, qui sont élargies avec une couche de sicite similaire au silicium étiré. La technologie de processus est mise en œuvre en utilisant l’épitaxie. À des températures d’environ 600 ° C, Silan (SIH ₄ ) et allemand (allez ₄ ) une couche SIGE fixe. Avec les flux de gaz, la partie de la couche SIGE peut être ajustée (5 à 30 pourcentage nucléaire). Cela accueille la couche de sige monocristalline. Ce n’est que lorsqu’une épaisseur de couche critique est dépassée (détend) la couche et le relief cristallin indésirable survient.

Dans les zones de base à bore des transistors bipolaires, le carbone supplémentaire est de préférence introduit, c’est pourquoi la technologie SIGE est souvent également appelée SIGE: C. Cela réduit considérablement la vitesse de diffusion du matériau dopé dans la zone de base au cours des processus de température suivants et empêche le bore de la couche SIGE. Il est possible de concevoir le processus d’épitaxie de telle manière qu’un tas de couche, composé d’une couche de démarrage SI, isolée de la zone de base de sige conductrice p et d’une couche de couverture SI de conducteur en n (émetteur).

Les transistors ont une transition hétéro (transistor bipolaire hétérojonction, HBT). Le principal domaine d’application est l’électronique haute fréquence et le domaine de la technologie numérique rapide.

Des recherches à l’Université Ruhr Bochum de 2003 dans le groupe de travail Hans-Martin Rein ont ouvert la voie du SIGE pour la gamme de fréquences haute à 77 GHz en développant des circuits dans ce processus qui ont pu exploiter pleinement le potentiel du processus SIGE. ^{[d’abord] [2]} Pour cette raison, SIGE convient, par exemple, à utiliser dans la zone des radars de voiture à 77 GHz pour la génération de fréquences ou la conversion de signal. SIGE est utilisé, par exemple, dans un radar d’avertissement de distance de Robert Bosch GmbH (début de la production en série 1er trimestre 2009) et du chipset Infineon (famille RXN774X) utilisé par celui-ci). En plus du SIGE comme matériau de base pour les applications à haute fréquence autour de 77 GHz, l’arséniure de gallium (GAAS) est encore à mentionner, qui, cependant, dans l’état de la technologie actuelle (2006), ne doit pas être obtenu à partir de la fréquence coupée du SIGE et est également considérablement plus cher. Étant donné que avec le GAAS, contrairement au SIGE, les niveaux de performance sont également possibles, il peut être intéressant de rester avec GaAs tant que ce matériau domine toujours la fréquence requise.

Les développements de 2008 à 2010 ont montré des fréquences de transit accessibles de 250 GHz à 500 GHz. ^[3]

Au début des années 2000, SIGE a également trouvé une utilisation dans les processeurs conventionnels pour le PC de bureau (Intel, IBM / AMD). Il est exploité que la mobilité des porteurs de charge des électrons et des électrons de défaut puisse être augmentée par des tensions mécaniques (silicium donc calé). Cet effet dépend du type de tension et de l’orientation cristalline pour les électrons et les électrons de défaut, mais la tension de pression, par exemple, aggrave la mobilité des porteurs de charge des électrons dans <100> -SI, mais améliore celui des électrons de défaut. Le germanium en silicium n’est donc pas utilisé comme matériau d’égout. Au lieu de cela, il est utilisé pour la tension du canal. Après la production des portes du polysilicum, le silicium des zones de drainage de la source réelle près du canal est gravé (par des ensembles d’ions réactifs, etc.) puis remplis d’un cvd-signe épitactique. En raison de l’expansion du volume différente de SIGE et SI, lors du refroidissement, la zone entre la source et la zone de drainage (c’est-à-dire le canal) est tendue (tension de pression). En principe, cette technologie peut également être utilisée en conjonction avec des piles de portes conventionnelles (dioxyde de silicium et polysilicium). Avec la technologie de porte métallique High-K +, cependant, une tension plus importante peut être obtenue en éliminant la porte du polysilicium après la tension; Plus tard, cette salle est ensuite remplie de métal. ^{[4] [5]}

1. ↑ Hao Li, H.-M. Rein: VCO à ondes millimétriques avec une large gamme de réglage et un bruit faible en phase, entièrement intégrés dans une technologie de production bipolaire SIGE . Dans: IEEE Journal of Solid State Circuits . Groupe 38 , Non. 2 , 2003, S. 184–191 , est ce que je: 10.1109 / jssc.2002.807404 .
2. ↑ Hao Li, H.-M. Rein, T. Suttorp, J. Bock: VCO SIGE entièrement intégrée avec un tampon de sortie puissant pour les systèmes et applications de radar automobiles à 77 GHz autour de 100 GHz . Dans: IEEE Journal of Solid State Circuits . Groupe 39 , Non. dix , 2004, S. 1650–1658 , est ce que je: 10.1109 / jssc.2004.833552 .
3. ↑ Projet Dotfive – Vers 0,5 Technologie bipolaire de l’hétérojonction Terahertz Silicon / Germanium. Consulté le 25 janvier 2013 .
4. ↑ Chris Auth, Mark Buehler, Annalisa Cappellani, Chi-hing Choi, Gary Ding, Weimin Han, Subhash Joshi, Brian McIntyre, Matt Prince, Pushkar Ranade, Justin Sandford, Christopher Thomas: TRANSISTORS DE RÉRICTION DE STRAVES MÉTALES HIGH-K High-K + . Dans: Journal technologique Intel® . Groupe douzième , Non. 01 , 2008, S. 77–85 , est ce que je: 10.1109 / vlsit.2008.4588589 ( Pdf ).
5. ↑ Nous Weee, Tket, Cleke, C .. Technologies d’amélioration de la mobilité . Dans: IEEE Circuits Devices Mag . Groupe 21 , Non. 3 , 2005, S. 21–36 , est ce que je: 10.1109 / MCD.2005.1438752 .