模擬芯片需求結(jié)構(gòu)匹配硅含量進(jìn)步中心使用
發(fā)布時(shí)間:2020-04-20 10:40:05 瀏覽:1946
摩爾定律遇阻,集成電路開(kāi)展分化。現(xiàn)在集成電路的開(kāi)展主要有兩個(gè)反向:More Moore (深度摩爾)和More than Moore (逾越摩爾)。摩爾定律是指集成電路大約18個(gè)月的時(shí)間里,在同樣的面積上,晶體管數(shù)量會(huì)增加一倍,可是價(jià)格下降一半。可是在28nm時(shí)遇到了阻止,其晶體管數(shù)量雖然增加一倍,可是價(jià)格沒(méi)有下降一半。More Moore(深度摩爾)是指繼續(xù)進(jìn)步制程節(jié)點(diǎn)技能,進(jìn)入后摩爾時(shí)期。與此同時(shí),More than Moore(逾越摩爾)被人們提出,此計(jì)劃以完成更多使用為導(dǎo)向,專注于在單片IC上加入越來(lái)越多的功用。
模仿IC更適合在More than Moore(逾越摩爾)道路。先進(jìn)制程與高集成度能夠使數(shù)字IC具有更好的功能和更低的成本,可是這不適用于模仿IC。射頻電路等模仿電路往往需求運(yùn)用大尺寸電感,先進(jìn)制程的集成度影響并不大,同時(shí)還會(huì)使得成本升高;先進(jìn)制程往往用于低功耗環(huán)境,可是射頻、電源等模仿IC會(huì)用于高頻、高功耗范疇,先進(jìn)制程對(duì)功能甚至有負(fù)面影響;低電源和電壓下模仿電路的線性度也難以保證。PA最好的技能是GaAs,而開(kāi)關(guān)最好的技能是SOI,More than Moore(逾越摩爾)能夠完成運(yùn)用不同技能和工藝的組合,為模仿IC的進(jìn)一步開(kāi)展供給了道路。
第三代半導(dǎo)體適應(yīng)更多使用場(chǎng)景。硅基半導(dǎo)體具有耐高溫、抗輻射功能好、制作方便、穩(wěn)定性好。牢靠度高等特點(diǎn),使得99%以上集成電路都是以硅為資料制作的。可是硅基半導(dǎo)體不適合在高頻、高功率范疇運(yùn)用。2G、3G 和 4G等年代PA最好的資料是 GaAs,可是進(jìn)入5G年代今后,最好的資料是GaN。5G的頻率較高,其跳躍式的反射特性使其傳輸間隔較短。因?yàn)楹撩撞P(guān)于功率的要求非常高,而GaN具有體積小功率大的特性,是現(xiàn)在最適合5G年代的PA資料。SiC和GaN等第三代半導(dǎo)體將更能適應(yīng)未來(lái)的使用需求。
模仿IC關(guān)注電壓電流操控、失真率、功耗、牢靠性和穩(wěn)定性,規(guī)劃者需求考慮各種元器材對(duì)模仿電路功能的影響,規(guī)劃難度較高。數(shù)字電路尋求運(yùn)算速度與成本,多選用CMOS工藝,多年來(lái)一向沿著摩爾定律開(kāi)展,不斷選用地更高功率的算法來(lái)處理數(shù)字信號(hào),或許使用新工藝進(jìn)步集成度降低成本。而過(guò)高的工藝節(jié)點(diǎn)技能往往不利于完成模仿IC完成低失真和高信噪比或許輸出高電壓或許大電流來(lái)驅(qū)動(dòng)其他元件的要求,因此模仿IC對(duì)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)需求相對(duì)較低遠(yuǎn)大于數(shù)字IC。模仿芯片的生命周期也較長(zhǎng),一般長(zhǎng)達(dá)10年及以上。
現(xiàn)在數(shù)字IC多選用CMOS工藝,而模仿IC選用的工藝種類較多,不受摩爾定律捆綁。模仿IC的制作工藝有Bipolar工藝、CMOS工藝和BiCMOS工藝。在高頻范疇,SiGe工藝、GaAs工藝和SOI工藝還能夠與Bipolar和BiCMOS工藝結(jié)合,完成更優(yōu)異的功能。而在功率范疇,SOI工藝和BCD(BiCMOS基礎(chǔ)上集成DMOS等功率器材)工藝也有更好的體現(xiàn)。模仿IC使用廣泛,運(yùn)用環(huán)節(jié)也各不相同,因此制作工藝也會(huì)相應(yīng)改變。
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