Войти
SiGe (или ), или кремний-германий, представляет собой сплав с любым молярным соотношением кремний и германий, т.е. с молекулярной формулой формы Si 1-x Gex. Он обычно используется в качестве полупроводникового материала в интегральных схемах (ИС) для гетероперехода биполярных транзисторов или в качестве деформации -индуцирующий слой для транзисторов CMOS. IBM внедрила эту технологию в массовое производство в 1989 году. Эта относительно новая технология открывает возможности для разработки и производства схем со смешанными сигналами и аналоговых схем ИС. SiGe также используется в качестве термоэлектрического материала для высокотемпературных применений (>700 К).
Использование кремний-германий в качестве полупроводника было защищено Берни Мейерсоном. SiGe производится на кремниевых пластинах с использованием обычных инструментов для обработки кремния . Процессы SiGe достигают стоимости, аналогичной стоимости производства кремниевых КМОП, и ниже, чем у других технологий гетероперехода, таких как арсенид галлия. Недавно прекурсоры германия (например, изобутилгерман, трихлориды алкилгермания и трихлорид диметиламиногермания) были исследованы как менее опасные жидкие альтернативы герману для MOVPE осаждения Ge, содержащего Услуги по производству пленок, таких как Ge высокой чистоты, SiGe и напряженный кремний.
SiGe литейный цех, предлагаются несколькими компаниями, производящими полупроводниковые технологии. AMD раскрыла совместную разработку с IBM технологии напряженного кремния SiGe, ориентированную на 65-нм техпроцесс. TSMC также продает производственные мощности SiGe.
В июле 2015 года IBM объявила о создании рабочих образцов транзисторов с использованием кремний-германиевого процесса 7 нм, пообещав четырехкратное увеличение количества транзисторов по сравнению с современным процессом. 45>
SiGe позволяет интегрировать КМОП-логику с биполярными транзисторами с гетеропереходом, что делает их пригодными для схем со смешанными сигналами. Биполярные транзисторы с гетеропереходом имеют более высокий коэффициент усиления в прямом направлении и более низкий коэффициент усиления в обратном направлении, чем традиционные биполярные транзисторы с гомопереходом. Это приводит к лучшим характеристикам низкого тока и высокой частоты. Являясь технологией гетероперехода с регулируемой шириной запрещенной зоны, SiGe предлагает возможность более гибкой настройки запрещенной зоны по сравнению с кремниевой технологией.
Кремний-германий-на-изоляторе (SGOI) - это технология, аналогичная технологии Кремний-на-изоляторе (SOI), которая в настоящее время используется в компьютерных микросхемах. SGOI увеличивает скорость транзисторов внутри микрочипов за счет напряжения кристаллической решетки под затвором МОП-транзистора, что приводит к улучшенной подвижности электронов и более высокие токи возбуждения. SiGe-МОП-транзисторы также могут обеспечивать меньшую утечку через переход из-за более низкой ширины запрещенной зоны SiGe. Однако основной проблемой полевых МОП-транзисторов SGOI является невозможность образования стабильных оксидов с кремнием-германием с использованием стандартной обработки окислением кремния.
Кремниево-германиевое термоэлектрическое устройство, MHW-RTG3, использовалось в космических кораблях Вояджер-1, и 2. Кремниево-германиевые термоэлектрические устройства также использовались в других MHW-RTG и GPHS-RTG на борту Cassini, Galileo, Ulysses и летных аппаратов F-1 и F-4.
