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主题:【原创】谈谈中国的集成电路产业——历史变迁和产业概述 -- cmosplay

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家园 【原创】半导体工艺

先说说硅工艺,最早出现的是双极型工艺,上世纪六十年代开始逐步走向市场,取代分立元件。这种工艺主要是在衬底上制作NPN和PNP晶体管,组成电路,工作速度快,但是功耗比较高,不便于大规模集成,但是适合制作高性能模拟电路。

后来多晶硅栅CMOS工艺开始成熟。1970年以前,流行的MOS工艺是铝栅PMOS工艺,1970年出现了自对准的硅栅工艺,意味着电路的集成度有条件大大增加。1972年以后,NMOS工艺走向实用。再后来,就在NMOS工艺和PMOS工艺的基础上发展出互补的CMOS工艺,多晶硅栅CMOS工艺理论上没有静态电流,功耗很小,集成度又可以做得很高,所以可以实现低价格,高性能的数字电路,迅速成为市场上的主流工艺。

上世纪八十年代,为适应把高性能模拟电路和数字电路集成在一起的需求,把双极型工艺和CMOS工艺的优点结合起来,制造商发展出了BiCMOS工艺。

解释一下工艺尺寸问题,市场上所说的n纳米工艺中的n纳米一般是指MOS管的栅长,缩短栅长并降低电源电压可以获得增加电路密度,降低功耗,提高电路工作速度等好处,所以几十年来集成电路产业一直在摩尔定律的指引下缩短栅长,提高电路的集成度。

除了硅工艺,砷化镓工艺在市场上也很流行。和硅工艺相比,砷化镓工艺有着独特的优势,特别是在几十GHz-几百GHz的超高速电路领域性能优越。

此外,在光纤通信领域,还使用大量磷化铟工艺制造的集成电路。

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