Ricercatori europei portano avanti la tecnologia dei semiconduttori
Gli europei continuano ad impegnarsi per far progredire i circuiti integrati (IC) per comunicazioni, imaging e radar affinché funzionino ad alte frequenze. Un esempio tipico è un team presso il Interuniversitair Micro-Electronica Centrum Vzw (imec) in Belgio; essi hanno recentemente presentato il dispositivo "fT/fMAX 245/450 GHz SiGe:C heterojunction bipolar transistor (HBT)". Questo sofisticato dispositivo aiuterà a rendere più semplice l'uso di futuri circuiti ad alto volume, onda millimetrica e bassa tensione per applicazioni radar in campo automobilistico. Lo studio è stato in parte finanziato dal progetto DOTFIVE ("Towards 0.5 terahertz silicon/germanium hetero-junction bipolar technology"), che ha ricevuto 9,7 milioni di euro nell'ambito del tema "Tecnologie dell'informazione e della comunicazione" del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE. I dispositivi HBT contribuiscono ad aiutare i circuiti basati sul silicio a onda millimetrica a penetrare ciò che è conosciuto come il terahertz (THz) gap. Secondo i ricercatori, essi rendono possibili sistemi di imaging potenziati per applicazioni nel campo della sicurezza, in quello medico e scientifico. Il team afferma che i dispositivi HBT sono molto veloci e possiedono un'architettura completamente auto allineata: auto allineamento di emittente, base e regione del collettore. Essi, aggiungono i ricercatori, possono implementare un ottimizzato profilo dopante del collettore. Ciò in cui gli SiGe:C HBTs differiscono, se confrontati con i dispositivi III-V-HBT, è nel fatto che essi contribuiscono a integrare alta densità e basso costo. Per questo essi sono più adatti ad applicazioni destinate ai consumatori. I ricercatori affermano che questi tipi di dispositivi ad alta velocità possono anche aprire nuove aree di applicazione. Essi possono funzionare a frequenze molto alte con dissipazione di energia più bassa, o con applicazioni che richiedono un impatto ridotto delle variazioni di processo, tensione e temperatura a frequenze più basse per una migliore affidabilità del circuito, ha detto il gruppo imec in una dichiarazione. Allo scopo di assicurare i requisiti di velocità ultra-elevata, i sofisticati SiGe:C HBTs necessitano di un ulteriore miglioramento della prestazione del dispositivo. Per lo più, i profili dopanti sottili dei sub-collettori sono considerati una condizione imprescindibile per questo miglioramento. I dopanti del collettore sono solitamente introdotti all'inizio della lavorazione e sono quindi esposti al completo bilancio termico del flusso di processo. A causa di questo, il posizionamento accurato del collettore integrato è più difficile da ottenere. Nella loro dichiarazione, i ricercatori imec hanno sottolineato che effettuare in situ il doping dell'arsenico durante la simultanea crescita del sostegno del sub-collettore e della base SiGe:C ha permesso loro di introdurre sia una sottile, ben controllata, poco dopata regione del collettore vicina alla base che una netta transizione al collettore altamente dopato, senza complicare ulteriormente il processo. Questo ha portato a un significativo incremento della prestazione generale del dispositivo HBT: valori di picco fMAX oltre i 450 GHz vengono ottenuti su dispositivi con un'alta tensione iniziale, un BVCEO di 1,7 V e una netta transizione dalla saturazione alla regione attiva nella curva di uscita IC-VCE. Secondo i ricercatori, i valori di capacitanza della base collettore non sono aumentati molto anche se essi hanno aumentato in modo aggressivo le dimensioni del profilo dopante del sub-collettore. Essi affermano che il guadagno attuale è ben definito, con una media di circa 400; anche la corrente di tunnel dell'emittente, visibile a bassi valori di VBE, è limitata. Il progetto DOTFIVE, che è guidato dal gruppo francese STMicroelectronics SA, ha riunito ricercatori e attori industriali da Belgio, Germania, Francia e Italia.Per maggiori informazioni, visitare: imec: http://www2.imec.be/be_en/home.html DOTFIVE: http://www.dotfive.eu/
Paesi
Belgio