Silicon-gecmani – Wikipedia

SiGe ( hoặc ), hoặc silicon-Germanium là một hợp kim với bất kỳ tỷ lệ mol nào của silicon và gecmani, tức là có công thức phân tử có dạng Si 1− x Ge x . Nó thường được sử dụng làm vật liệu bán dẫn trong các mạch tích hợp (IC) cho các bóng bán dẫn lưỡng cực dị hoặc là một lớp cảm ứng biến dạng cho các bóng bán dẫn CMOS. IBM đã đưa công nghệ này vào sản xuất chính trong năm 1989. [1] Công nghệ tương đối mới này mang đến cơ hội trong thiết kế và sản xuất IC mạch tín hiệu hỗn hợp và mạch tương tự. SiGe cũng được sử dụng làm vật liệu nhiệt điện cho các ứng dụng nhiệt độ cao (> 700 K).

Sản xuất [ chỉnh sửa ]

Việc sử dụng silicon-Germanium làm chất bán dẫn đã được Bernie Meyerson vô địch. [2] SiGe được sản xuất trên các tấm silicon sử dụng các công cụ xử lý silicon thông thường. Các quy trình SiGe đạt được chi phí tương tự như sản xuất silicon silicon và thấp hơn so với các công nghệ dị vòng khác như gallium arsenide. Gần đây, các tiền chất organogermanium (ví dụ isobutylgermane, alkylgermanium trichloride, và dimethylaminogermanium trichloride) đã được kiểm tra như là chất thay thế chất lỏng ít nguy hiểm hơn đối với sự lắng đọng của MOVPE đối với các màng chứa GePE như Ge có độ tinh khiết cao. dịch vụ được cung cấp bởi một số công ty công nghệ bán dẫn. AMD tiết lộ một sự phát triển chung với IBM cho công nghệ silicon được nhấn mạnh SiGe, [5] nhắm vào quy trình 65nm. TSMC cũng bán năng lực sản xuất SiGe.

Vào tháng 7 năm 2015, IBM tuyên bố rằng họ đã tạo ra các mẫu bóng bán dẫn hoạt động bằng cách sử dụng quy trình silicon-Germanium 7nm, hứa hẹn tăng gấp bốn lần lượng bóng bán dẫn so với quy trình hiện đại. [6]

Transitor SiGe chỉnh sửa ]

SiGe cho phép tích hợp logic CMOS với các bóng bán dẫn lưỡng cực dị vòng, làm cho nó phù hợp với các mạch tín hiệu hỗn hợp. [7] Các bóng bán dẫn lưỡng cực có độ khuếch đại ngược cao hơn so với tranzito lưỡng cực truyền thống . Điều này chuyển thành hiệu suất tần số thấp và hiện tại tốt hơn. Là một công nghệ dị thể với khoảng cách dải có thể điều chỉnh, SiGe mang đến cơ hội điều chỉnh khoảng cách dải linh hoạt hơn so với công nghệ chỉ có silicon.

Silicon Germanium-on-insulator (SGOI) là một công nghệ tương tự như công nghệ Silicon-On-Insulator (SOI) hiện đang được sử dụng trong chip máy tính. SGOI tăng tốc độ của các bóng bán dẫn bên trong các vi mạch bằng cách làm căng mạng tinh thể dưới cổng bóng bán dẫn MOS, dẫn đến khả năng di chuyển của điện tử được cải thiện và dòng điện cao hơn. SiGe MOSFET cũng có thể cung cấp rò rỉ đường giao nhau thấp hơn do giá trị khoảng cách dải thấp hơn của SiGe. [ cần trích dẫn ] Tuy nhiên, một vấn đề lớn với MOSO SGOI là không có khả năng tạo ra các oxit ổn định với SGOI silicon Germanium sử dụng quá trình oxy hóa silicon tiêu chuẩn.

Ứng dụng nhiệt điện [ chỉnh sửa ]

Một thiết bị nhiệt điện silicon Germanium, MHW-RTG3, đã được sử dụng trong tàu vũ trụ Voyager 1 và 2. [8] trong các MHW-RTG và GPHS-RTG khác trên tàu Cassini, Galileo, Ulysses và các đơn vị bay F-1 và F-4. [9]

Xem thêm [ chỉnh sửa ]

] [ chỉnh sửa ]

  1. ^ Ouellette, Jennifer (tháng 6 / tháng 7 năm 2002). "SiliconTHER Germanium mang đến chất bán dẫn cho cạnh" Lưu trữ 2008-05-17 tại Wayback Machine, Nhà vật lý công nghiệp .
  2. ^ B.S. Meyerson (tháng 3 năm 1994). "Hi Speed ​​Silicon Germanium Electronics". Khoa học Mỹ, tháng 3 năm 1994, tập. 270.iii trang 42-47 .
  3. ^ E. Ái chà; D. V. Shenai-Khatkhate; R. L. DiCarlo, Jr.; A. Amamchyan; M. B. Sức mạnh; B. Lamare; G. Beaudoin; I. Sagnes (2006). "Tiền chất Novel Organogermanium MOVPE". Tạp chí tăng trưởng tinh thể . 287 (2): 684 Tắt687. Mã số: 2006JCrGr.287..684W. doi: 10.1016 / j.jcrysgro.2005.10.094.
  4. ^ Deo V. Shenai; Ronald L. DiCarlo; Michael B. Sức mạnh; Artash Amamchyan; Randall J. Goyette; Egbert Woelk (2007). "Tiền chất lỏng thay thế an toàn hơn cho các lớp SiGe được phân loại thoải mái và silicon được kéo căng bằng MOVPE". Tạp chí tăng trưởng tinh thể . 298 : 172 Từ175. Mã số: 2007JCrGr.298..172S. doi: 10.1016 / j.jcrysgro.2006.10.194.
  5. ^ AMD và IBM công bố các công nghệ xử lý 65nm mới, hiệu suất cao hơn, hiệu quả hơn khi thu thập các công ty R & D hàng đầu của ngành công nghiệp được thu thập vào ngày 16 tháng 3 năm 2007
  6. ^ IBM tiết lộ Phiên bản hoạt động của chip có dung lượng cao hơn nhiều – NYTimes.com
  7. ^ Cressler, JD; Niu, G. (2003). Transitor lưỡng cực silicon-Germanium . Nhà nghệ thuật. tr. 13.
  8. ^ [1]
  9. ^ [2]

Đọc thêm [ chỉnh sửa ]

  • Raminderpal Singh; Khiêm tốn M. Oprysko; David Harame (2004). Silicon Germanium: Công nghệ, Mô hình hóa và Thiết kế . Báo chí của IEEE / John Wiley & Sons. Sê-ri 980-0-471-66091-0.
  • John D. Cressler (2007). Mạch và ứng dụng sử dụng các thiết bị dị cấu trúc silicon . Báo chí CRC. SĐT 980-1-4200-6695-1.

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]

How useful was this post?

Click on a star to rate it!

Average rating / 5. Vote count: