展前史和使用格罗方德锗硅技能的开

20世纪80年代末至90年代初
，格罗在纽约和佛蒙特州这些看似与 。锗硅展前半导体。史和使用革新毫无相关的格罗当地 ，一场悄然无声的锗硅展前半导体革新正悄然鼓起。即就是史和使用最痴迷于半导体的发烧友 ，也或许未曾留意到这场革新，格罗究竟其时摩尔定律以及硅（Si）CMOS。锗硅展前晶体管 。史和使用的格罗尺度缩小占有了一切新闻头条 。

彼时 ，锗硅展前一群 。史和使用工程师。格罗默默地投身于立异浪潮
 ，锗硅展前将锗（Ge）引进硅双极结型晶体管中，史和使用极大地改善了器材特性
，为 。射频。（。RF 。）和高速 。模仿。晶体管完成卓越功能带来了期望。他们选用突变锗锗硅（SiGe）基区晶体管的开创性作业，为8英寸晶圆上锗硅BiCMOS技能在各类射频/无线及毫米波通讯使用范畴的商业成功奠定了根底 。这种成功和广泛使用 ，只要少量半导体技能可以与之比美 ，如体硅CMOS、砷化镓（GaAs）和射频绝缘体上硅（RF SOI）。

曩昔15年里，格罗方德在SOI技能立异方面一向处于前沿位置 。但是，在锗硅BiCMOS技能进步的征途中 ，格罗方德（前身为IBM微电子）的技能开发人员和工程师们肩负重任 ，传承任务 ，至今已逾四十载。让我们一起追溯锗硅的前史 ，重温这段前辈们称之为“持之以恒的故事” ，并展望其未来开展。

格罗方德锗硅技能史
：

部分之和大于全体
。

“并非普通的初步”。

任何系列的榜首部分往往都会给人留下深刻印象，格罗方德首款成功商业化的锗硅技能就是如此。十多年前，0.35微米锗硅BiCMOS技能[2]——SiGe5PAe的面世 ，为锗硅进入 。Wi-Fi
。功率放大器 。（PA）范畴铺平了路途，其时
。智能手机。年代正敞开其全球控制的征途 。这项技能助力功率放大器设计师以最低本钱完成了最佳的技能功能指标（FoM）组合，如高输出功率  、高线性度和高效率 。

跟着Wi-Fi需求的增加以及新Wi-Fi规范对功能提出了更为苛刻的要求  ，格罗方德在根底平台上继续改善 ，推出了多种版别的SiGe5PAXe和SiGe5PA4
，包含高电阻率衬底选项，完成了集成射频开关和低噪声。放大器。（LNA）与功率放大器的全前端
。集成电路
。（IC）。每一版别都经过进步功率放大器功能，一起增强其在先进Wi-Fi规范下的可靠性和巩固性，进一步拓宽了Wi-Fi功率放大器的功能鸿沟 。下表1展现了格罗方德350纳米锗硅BiCMOS技能助力不同使用和范畴的要害特性。这项起先看似普通的尽力 ，终究取得了巨大的商业成功，格罗方德的0.35微米锗硅技能为高端。智能。手机
。和平板。电脑 。带来了无缝的Wi-Fi体会。现在 ，这些技能仍然在智能手机Wi-Fi前端模块（FEM）的功率放大器范畴占有主导位置 ，并在无线根底设施使用（如功率放大器预。驱动器 。）中逐步锋芒毕露 。

“向太空及更宽广范畴的巨大腾跃”。

一般，续作逾越原作的事例虽稀有 ，但格罗方德的130纳米锗硅技能却是个破例，它们在无线和有线。通讯。范畴，推动了很多产品和使用的诞生[3][4] 。这些技能中的锗硅异质结双极晶体管（HBT）的高频和高电压处理才能支撑多种使用 ，例如毫米波和卫星通讯功率放大器与低噪声放大器 、轿车雷达 、无线回传以及高速模仿接口驱动器 。详细而言，格罗方德的SiGe8WL 、SiGe8HP和SiGe8XP技能首先完成了高功能NPN晶体管与高质量毫米波和分布式无源元件（如传输线和微带线）的集成 ，然后推动了上述使用的开展。

“不止于降服太空”。

2014年 ，格罗方德的开创性锗硅立异效果——全球首款90纳米锗硅 BiCMOS技能SiGe9HP[5]面世 ，随后又经过SiGe9HP+[6]进一步进步了NPN功能，再次引领职业。现在，这两项技能相结合，构成了市场上最全面 、最具竞争力的锗硅技能之一 。凭仗先进的CMOS集成以及一系列特性（包含低损耗金属化和
。高压。LDMOS）  ，该技能助力数据。中心。完成了最前沿的使用 ，如跨阻放大器（。TI。A）和高速光通讯驱动器，以及其他高功能模仿使用，如高带宽
 。模数转换器 。（ 。ADC。）和太赫兹成像与传感。

“革新永无止境”。

跟着生成式。人工智能。的鼓起
，通讯范畴对更高带宽、数据速率和更长传输间隔的需求益发火急。经过四十年的继续立异 ，格罗方德再次准备好迎候锗硅技能的下一场革新 ，以满意现代通讯的需求。格罗方德此前发布了职业功能最高的锗硅HBT，在45纳米SOI平台上完成了415/600 GHz的ft/fmax[7]，并正经过全球快车多项目晶圆（MPW）方案中的130CBIC项目，活跃与前期客户合作开发职业首款高功能互补130纳米锗硅BiCMOS技能 。表4展现了130CBIC支撑广泛使用的要害特性
。

展望未来，一个开展方向或许是进一步进步HBT的ft/fmax，以满意数据中心光网络和生成式人工智能使用对先进光收发器的要求 。但是，跟着生成式人工智能渗透到智能手机范畴，在现有功耗水平下下降射频前端模块或相关组件的功耗，或进步射频功能（下降噪声、进步增益）也显得至关重要。此外，跟着宽带互联网接入不断向全球偏僻旮旯延伸，锗硅HBT的功能和本钱可针对消费级卫星地上终端使用进行优化  ，助力将下一个40亿用户接入互联网。当CMOS在摩尔定律面前遭受瓶颈时 ，锗硅的真实潜力将得到进一步开释，并在对射频/高速功能和才能要求苛刻的使用范畴完成更大的规模经济效应 。

当CMOS在摩尔定律面前遭受瓶颈时，硅锗的真实潜力将得到进一步开释，并在对射频/高速功能和才能要求苛刻的使用范畴完成更大的规模经济效应。

Arvind Narayanan 。

格罗方德射频。

产品线总监。

Arvind Narayanan负责制定格罗方德锗硅（SiGe）和射频。氮化镓。（RF GaN）技能战略线图及产品组合办理
。他参加格罗方德已逾六年，深耕客户导向型人物。