模擬芯片需求結構匹配硅含量進步中心使用
發布時間：2020-04-20 10:40:05 瀏覽：1880
摩爾定律遇阻，集成電路開展分化。現在集成電路的開展主要有兩個反向：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個月的時間里，在同樣的面積上，晶體管數量會增加一倍，可是價格下降一半。可是在28nm時遇到了阻止，其晶體管數量雖然增加一倍，可是價格沒有下降一半。More Moore（深度摩爾）是指繼續進步制程節點技能，進入后摩爾時期。與此同時，More than Moore（逾越摩爾）被人們提出，此計劃以完成更多使用為導向，專注于在單片IC上加入越來越多的功用。
模仿IC更適合在More than Moore（逾越摩爾）道路。先進制程與高集成度能夠使數字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用大尺寸電感，先進制程的集成度影響并不大，同時還會使得成本升高；先進制程往往用于低功耗環境，可是射頻、電源等模仿IC會用于高頻、高功耗范疇，先進制程對功能甚至有負面影響；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，而開關最好的技能是SOI，More than Moore（逾越摩爾）能夠完成運用不同技能和工藝的組合，為模仿IC的進一步開展供給了道路。
第三代半導體適應更多使用場景。硅基半導體具有耐高溫、抗輻射功能好、制作方便、穩定性好。牢靠度高等特點，使得99%以上集成電路都是以硅為資料制作的。可是硅基半導體不適合在高頻、高功率范疇運用。2G、3G 和 4G等年代PA最好的資料是 GaAs，可是進入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。因為毫米波關于功率的要求非常高，而GaN具有體積小功率大的特性，是現在最適合5G年代的PA資料。SiC和GaN等第三代半導體將更能適應未來的使用需求。
模仿IC關注電壓電流操控、失真率、功耗、牢靠性和穩定性，規劃者需求考慮各種元器材對模仿電路功能的影響，規劃難度較高。數字電路尋求運算速度與成本，多選用CMOS工藝，多年來一向沿著摩爾定律開展，不斷選用地更高功率的算法來處理數字信號，或許使用新工藝進步集成度降低成本。而過高的工藝節點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驅動其他元件的要求，因此模仿IC對節點演進需求相對較低遠大于數字IC。模仿芯片的生命周期也較長，一般長達10年及以上。
現在數字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工藝結合，完成更優異的功能。而在功率范疇，SOI工藝和BCD（BiCMOS基礎上集成DMOS等功率器材）工藝也有更好的體現。模仿IC使用廣泛，運用環節也各不相同，因此制作工藝也會相應改變。
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