He escuchado que los chips SiGe pueden ser más rápidos que los chips de silicona comunes.
¿Qué es SiGe y por qué es más rápido que el silicio ordinario?
He escuchado que los chips SiGe pueden ser más rápidos que los chips de silicona comunes.
¿Qué es SiGe y por qué es más rápido que el silicio ordinario?
SiGe es una aleación semiconductora, lo que significa una mezcla de dos elementos, silicio y germanio. Desde el año 2000, más o menos, SiGe se ha utilizado ampliamente para mejorar el rendimiento de los circuitos integrados de varios tipos. SiGe puede procesarse en equipos casi iguales a los utilizados para silicio ordinario. SiGe no tiene algunos de los inconvenientes de los semiconductores compuestos III-V como el arseniuro de galio (GaAs), por ejemplo, no le falta un óxido nativo (importante para formar estructuras MOS) y no sufre de fragilidad mecánica que limita la tamaño de la oblea de GaAs. Esto da como resultado costos que son solo un pequeño múltiplo de silicio ordinario, y mucho más bajos que las tecnologías de la competencia como GaAs.
SiGe permite dos mejoras principales en comparación con el silicio ordinario:
Primero, agregar germanio aumenta la constante de celosía de la aleación. Si una capa de Si crece sobre la parte superior de SiGe, habrá una tensión mecánica inducida por la falta de coincidencia de la constante de la red. La capa filtrada tendrá una mayor movilidad del portador que el Si sin restricciones. Esto se puede usar, por ejemplo, para equilibrar el rendimiento de los transistores PMOS y NMOS, reduciendo el área necesaria para un circuito CMOS determinado.
En segundo lugar, la aleación SiGe se puede utilizar selectivamente en la región base de un BJT para formar un transistor bipolar heterojunction ( HBT). SiGe HBT se ha demostrado con velocidades (f T ) a 500 GHz , y son disponible comercialmente con f T hasta 240 GHz . El SiGe HBT también tiene menos ruido que un BJT de silicona estándar.
Además de la respuesta de The Photon (que se refiere a la incorporación de pequeñas porciones de SiGe en los CI de Si por lo demás canónicos), también hay beneficios potenciales en la contaminación del Si con átomos de Ge durante la fabricación de los lingotes.
Hay informes de que la estructura de SiGe es más sólida mecánicamente y es menos propensa a diversos defectos introducido como parte del proceso de fabricación.
La reducción en los defectos de fabricación lograda con la contaminación por Ge es beneficiosa no solo para VLSI, sino también para Fotovoltaica .
La técnica anterior aún no se ha empleado, pero los resultados de la investigación en curso sugieren que no tardará mucho tiempo en convertirse en un vector importante en la industria de los semiconductores.
Por integridad e imparcialidad, no debemos olvidar también las desventajas de esta tecnología:
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