西西河

主题:【号外+部分修正】IBM builds super-fast transistor -- 闲看蚂蚁上树

共:💬12 🌺5
全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 1
下页 末页
家园 【号外+部分修正】IBM builds super-fast transistor

新浪科技讯 IBM与佐治亚理工学院(Georgia Tech)成功使一颗 SiGe HBT(异质结三极管)的最高截止频率达到了500GHz,其时温度为-268℃,这也刷新了硅锗芯片的速度记录。此项实验是探索硅锗(SiGe)芯片速度极限计划的一部分,这种芯片类似于标准的硅基芯片,但是它含有锗元素使得芯片的功耗更低,性能更佳。

两家机构的研究人员用液氦使芯片温度达到了 -268℃,这样的低温在自然界只存在于外太空,已接近绝对零度。硅锗芯片在低温下可以获得更好的性能。目前,在正常的室温环境下,这款三极管可运行在350GHz的水平上,这也远远快于目前市场上所能见到的三极管。

加百利咨询公司分析师丹·欧德斯称,这项技术的出现表明半导体工业还远未走到巅峰,他表示,总有人认为半导体速度已经快要接近极限,现在看来,人们还远未能达到这一步。研究人员认为,硅锗三极管的理论终极速度有望达到1THz。

IBM首席技术官伯纳德·梅森预计,这款超级晶体管有望在12-24个月内推出首款商业化产品。“这是计算机半导体科技史上的一次突破性发展。”梅森表示,他认为这项技术将进一步降低高速芯片的成本,有助于催生速度更快的电脑和无线网络。

  加入锗元素可有效提高晶体管性能并降低功耗,同时也会略微增加晶圆和芯片的生产成本,但是同用其他技术制造的达到同样性能的晶体管来说(如GaAs, GaN)便宜得多。IBM是世界上第一个生产硅锗芯片的厂商,自1998年已经销售了上亿个硅锗芯片。摩托罗拉、Airgo Networks和Tektronix等公司已在其产品中使用这项技术。目前高性能的硅锗芯片已经不只应用导弹防御系统、宇宙飞行器以及遥感测量等特殊领域,正大踏步进入民用无线领域。自90年代末,本世纪初以来,SiGe芯片的市场份额在飞速增长中。

关键词(Tags): #SiGe#HBT#500GHz
家园 花。靠科学混饭吃的人,对科学感冒。

看了这个,对俺也有用。

家园 您做这方面工作?
家园 非,天天用到而已!
家园 在室温下的速度怎么样
家园 文中提到了

room temperature: peak ft, 350GHz.

家园 多谢提醒

不知道产品会卖多少银子

家园 没那么神奇。

SiGe和GaAs,GaN相比,不是因为性能卓越,而是成本低廉,让SiGe先占领了许多民用市场,再迈向宇航和军事部门。不过,廉价的Si(比SiGe还要廉价)还是占有最大的市场份额,民用部门力量大呀。另外,无线高频通信的问题不是技术,是法律。因为,无线通信严格受所在国法律管治,美国也不例外。

家园 不是这样说

就包括MOS里面都已经加入了Ge (RF CMOS),还有新器件如SOI,里面也都是掺了Ge的. 从长远看,SiGe器件只有越来越多,纯Si的器件应用越来越局限. 业内谈到SiGe, 都会说到一句, SiGe technology 就是 Si technology, 唯一不同就是SiGe多了一个bandgap engineering, 从而产生出了很多的变化. SiGe 技术正在成为 Si 技术的一个标准技术. BTW,世界上第一个晶体管可是用Ge做的.

从目前趋势看,GaAs竞争不过SiGe,性能不占优(个别指标还差,比如噪声),SiGe便宜,功耗低,噪声低(对 LNA, VCO等等电路都很重要).但是SiGe的最大好处还是在它与Si的集成性上,这个使许多的application成为可能,这个才是真正的优势.比如以后的手机,大概只需要一个CPU大小的芯片,就把目前所有的模块,包括射频部分就全部包括进去了.这个是用 GaAs, GaN难以想象的.

GaN 和 SiGe以后在三极管领域会分别占领不同的市场. GaN HBT负责大功率和一些特殊的应用,SiGe HBT负责其余.

另外,不理解什么叫无线高频通信的问题不是技术,是法律? peak ft的增加,自然使得工作点的频率响应增加.只有技术到了,法律才可以做出相应修改,分配新的频点,增加新的应用.就比如最近开始热起来的broadband LNA. 只有这种应用有可能做出来,相应的规定才讨论公布.

家园 应该便宜不少吧.

SiGe当初开发就是为了要和Si一起生产,从而low cost, high yield.

家园 SiGe 多用于晶体管 HBT,Si 多用于 CMOS,两者都有合作.

从特性上说,GaN是最好的,GaAs也不是很差。Si和SiGe的话性能比较稳定,成本低。

http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/19843.wss

这是原文,12-24月出产品似乎也没有根据。

家园 从目前看,

SiGe HBT多一些,但是SiGe的技术并没有局限在此. transistor的世界,说到底其实是类MOS器件的世界.比如正在研究的SOI. 人们追求的是媲美MOS器件的低成本制造,但是又要有三极管的性能这么样的一个器件. SOI是往这个方向前进的一步. SOI如果成功,HBT的世界就有大变化.从另一个方向逼近这个目标就是MOS里面用SiGe.这些都在研究.所以说SiGe技术正是方兴未艾之时, 只要大家还用Si, SiGe 就是一个标准技术.

决定一个半导体技术是否发展的一个重要因素,大概也是决定性的因素就是成本.GaN,GaAs 不容易和基带电路集成在一起,成本上升.本身制造工艺上,成本也高,所以注定了这两种器件最后的归宿只有在一些有特殊需求的领域,比如特大功率的功放管.

这次在georgia tech测试的管子是IBM的第四代SiGe HBT.好像是在2003年就有报告了(IEDM). 现在都快三年了. IBM 改进了不少.这次测试的是一个新版本,计划只是把管子放到液氦温度去看看. 按理论, peak ft是肯定会增加的,没想到是一下子就到了500GHz.我估计两年之内应该可以商用化了(第三代的HBT大概也只用了三到四年就商用化了).

全看树展主题 · 分页首页 上页
/ 1
下页 末页


有趣有益,互惠互利;开阔视野,博采众长。
虚拟的网络,真实的人。天南地北客,相逢皆朋友

Copyright © cchere 西西河