模拟芯片需求结构匹配硅含量进步中心使用
发布时间:2020-04-20 10:40:05 浏览:1900
摩尔定律遇阻,集成电路开展分化。现在集成电路的开展主要有两个反向:More Moore (深度摩尔)和More than Moore (逾越摩尔)。摩尔定律是指集成电路大约18个月的时间里,在同样的面积上,晶体管数量会增加一倍,可是价格下降一半。可是在28nm时遇到了阻止,其晶体管数量虽然增加一倍,可是价格没有下降一半。More Moore(深度摩尔)是指继续进步制程节点技能,进入后摩尔时期。与此同时,More than Moore(逾越摩尔)被人们提出,此计划以完成更多使用为导向,专注于在单片IC上加入越来越多的功用。
模仿IC更适合在More than Moore(逾越摩尔)道路。先进制程与高集成度能够使数字IC具有更好的功能和更低的成本,可是这不适用于模仿IC。射频电路等模仿电路往往需求运用大尺寸电感,先进制程的集成度影响并不大,同时还会使得成本升高;先进制程往往用于低功耗环境,可是射频、电源等模仿IC会用于高频、高功耗范畴,先进制程对功能甚至有负面影响;低电源和电压下模仿电路的线性度也难以保证。PA最好的技能是GaAs,而开关最好的技能是SOI,More than Moore(逾越摩尔)能够完成运用不同技能和工艺的组合,为模仿IC的进一步开展供给了道路。
第三代半导体适应更多使用场景。硅基半导体具有耐高温、抗辐射功能好、制作方便、稳定性好。牢靠度高等特点,使得99%以上集成电路都是以硅为资料制作的。可是硅基半导体不适合在高频、高功率范畴运用。2G、3G 和 4G等年代PA最好的资料是 GaAs,可是进入5G年代今后,最好的资料是GaN。5G的频率较高,其跳跃式的反射特性使其传输间隔较短。因为毫米波关于功率的要求非常高,而GaN具有体积小功率大的特性,是现在最适合5G年代的PA资料。SiC和GaN等第三代半导体将更能适应未来的使用需求。
模仿IC关注电压电流操控、失真率、功耗、牢靠性和稳定性,规划者需求考虑各种元器材对模仿电路功能的影响,规划难度较高。数字电路寻求运算速度与成本,多选用CMOS工艺,多年来一向沿着摩尔定律开展,不断选用地更高功率的算法来处理数字信号,或许使用新工艺进步集成度降低成本。而过高的工艺节点技能往往不利于完成模仿IC完成低失真和高信噪比或许输出高电压或许大电流来驱动其他元件的要求,因此模仿IC对节点演进需求相对较低远大于数字IC。模仿芯片的生命周期也较长,一般长达10年及以上。
现在数字IC多选用CMOS工艺,而模仿IC选用的工艺种类较多,不受摩尔定律捆绑。模仿IC的制作工艺有Bipolar工艺、CMOS工艺和BiCMOS工艺。在高频范畴,SiGe工艺、GaAs工艺和SOI工艺还能够与Bipolar和BiCMOS工艺结合,完成更优异的功能。而在功率范畴,SOI工艺和BCD(BiCMOS基础上集成DMOS等功率器材)工艺也有更好的体现。模仿IC使用广泛,运用环节也各不相同,因此制作工艺也会相应改变。
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