실리콘 게르마늄 (SiGe)이란 무엇입니까?

SiGe 칩이 일반 실리콘 칩보다 빠를 수 있다고 들었습니다.

SiGe 란 무엇이며 왜 일반 실리콘보다 빠릅니까?

SiGe는 반도체 합금으로 실리콘과 게르마늄의 두 원소가 혼합 된 것을 의미합니다. 2000 년 이래 SiGe는 다양한 유형의 IC 성능을 향상시키는 데 널리 사용되었습니다. SiGe는 일반 실리콘에 사용되는 것과 거의 동일한 장비에서 처리 할 수 ​​있습니다. SiGe는 갈륨 비소 (GaAs)와 같은 III-V 화합물 반도체의 단점을 가지고 있지 않습니다. GaAs의 웨이퍼 크기. 그 결과 일반 실리콘의 작은 배수에 불과한 비용이 발생하며 GaAs와 같은 경쟁 기술보다 훨씬 저렴합니다.

SiGe는 일반 실리콘에 비해 두 가지 주요 개선 사항을 허용합니다.

먼저 게르마늄을 첨가 하면 합금 의 격자 상수 가 증가합니다 . Si 층이 SiGe 위에 성장되면, 격자 상수 불일치에 의해 유발되는 기계적 변형이있을 것이다. 긴장 층이 변형되지 않은 실리콘보다 높은 캐리어 이동성을해야합니다. 예를 들어, 이것은 PMOS와 NMOS 트랜지스터의 성능 균형을 유지하기 위해 사용될 수 있으며, 주어진 CMOS 회로에 필요한 면적을 줄입니다.

둘째, SiGe 합금은 BJT의베이스 영역에서 선택적으로 사용되어 이종 접합 바이폴라 트랜지스터 (HBT) 를 형성 할 수있다 . SiGe HBT는 속도 (f _T ) ~ 500 GHz 에서 시연되었으며 최대 240 GHz의 f _T 와 함께 시판되고 있습니다 . SiGe HBT는 표준 실리콘 BJT보다 노이즈가 적습니다.

The Photon의 답변 (SiGe의 작은 부분을 다른 표준 Si IC에 포함시키는 것과 관련이 있음) 외에도 잉곳 제조 과정에서 Si를 Ge 원자로 오염시키는 데 잠재적 인 이점이 있습니다.

SiGe 구조가보다 기계적으로 강하고 제조 공정의 일부로서 도입 된 다양한 결함이 덜 발생한다는 보고 가있다.

Ge 오염으로 달성 된 제조 결함의 감소는 VLSI뿐만 아니라 광전지 에도 유리하다 .

위의 기술은 아직 사용되지 않았지만 지속적인 연구 결과에 따르면 반도체 산업에서 주요 벡터가되기까지 오랜 시간이 걸리지 않을 것으로 예상됩니다.

완전성과 공정성을 위해이 기술의 단점도 잊지 않아야합니다.

• 더 많은 처리 단계와 관련된 더 높은 비용
• SiGe에서 산화물을 성장시키는 데 어려움
• Ge는 Si보다 열전도율이 낮습니다.
• 확실히 훨씬 더