고전적 전자 레인지 밴드 무선 통신을 위해 SIGE HBT에서 저전력 소비 사이다토토 개발

이전 모델의 약 1/3 인 30-150GHz의 작동 주파수에서 저전력 작동을 보여줍니다

 토토 사이트. (Hitachi의 Furukawa Kazuo/Heallyinafter)는 최근 실리콘 게르미늄 (이하, 사이다토토 HBT*1)에 대한 저전력 소비 사이다토토을 개발했습니다.
사이다토토이번에 개발 된 기술을 사용함으로써 트랜지스터는 이전보다 낮은 전류에서 작동하여 에너지 절약을 달성 할 수 있습니다. 구체적으로, 저온에서 박막 형성 기술을 사용함으로써,베이스 층이 사용된다.*2| 고속 성능을 향상시키기 위해 얇아지고 기본 레이어 및 이미 터 레이어*3사이에 삽입되었다. 작동 전류를 줄입니다. 이를 통해 이전에 높은 전류로 만 달성 한 고속은 하위 전류로 달성 될 수 있으므로 사이다토토 HBTS에서 고속 및 저전력 소비를 모두 달성 할 수 있습니다.
 결과적으로, 우리는 프로토 타입 Sige HBT의 작동력이 고조부 무선 통신 장치에 필요한 30 ~ 150GHz의 광범위한 주파수의 기존 전력의 약 1/3임을 확인했습니다. 이것은 차세대 무선 통신 밴드, 고전기 대역에서 에너지 절약이있는 무선 시스템을 사용하는 기초 사이다토토입니다.
  이 연구는 내무부 커뮤니케이션부 (Ministry of Internal Affairs and Communications)가 의뢰 한 연구의 일환으로 "무선 자원 확장을위한 연구 및 개발"으로 수행되었습니다.

 현재 휴대 전화와 무선 LAN의 빠른 확산으로 현재 무선 통신 시스템에 사용되는 6GHz 미만의 마이크로파 대역은 다양한 주파수의 사용으로 인해 문제에 직면 해 있습니다. 따라서, 비교적 저렴한 고전적 전자 레인지 밴드 (6-30GHz) 및 밀리미터 웨이브 밴드 (30GHz 이상)와 같은 차세대 무선 통신 주파수 대역으로 이동하기 위해 기본 사이다토토이 개발되고 있습니다. 고전석 대역에 사용되는 무선 통신 IC는 30-150GHz의 고속으로 작동하는 트랜지스터가 필요하며 IC의 비용과 소형화가 필수적입니다. 최근에는 모바일 장치의 확장과 환경에 대한 고려로 인해 전력 소비량이 낮아졌습니다.

사이다토토이 배경으로 인해 기존 제품에 사용되는 복합 반도체보다 저렴하고 빠르며 CMOS*4사이다토토 HBT는 회로와 혼합하여 IC의 크기를 줄일 수있는 트랜지스터로 관심을 끌고 있습니다. 그러나 기존의 사이다토토 HBT는 고속으로 작동하기 위해 고전류가 필요하므로 고속 및 저전력 소비를 모두 달성하기가 어렵습니다.
사이다토토따라서 토토사이트 는 SIGE HBTS의 전력 소비를 줄이기 위해 높은 전류가 흐르지 않고 SIGE HBT가 속도를 높일 수있는 기술을 개발했습니다. 먼저, 저온에서 박막 형성 기술을 설립함으로써 트랜지스터를 얇게 구성하는 기본 층을 성공적으로 만들어 고속 성능을 향상 시켰습니다. 또한, 우리는 트랜지스터의 이미 터 층 및 기본 층의 불순물을 고밀도 제어 할 수있는 새로운 트랜지스터 구조를 개발하여 작동 전류를 줄일 수 있습니다.
4577_4687*5의 최대 값을 확인했습니다 200GHz를 초과하고 운영 전력은 30 ~ 150GHz의 기존 주파수 범위의 약 1/3이며, 이는 고전기 대역에서 휴대 전화 및 무선 LAN과 같은 무선 통신 장치를 사용해야합니다.

 이번에 개발 된 사이다토토의 세부 사항은 다음과 같습니다.

1. 얇은베이스 층을 형성하여 속도 속도

사이다토토SIGE HBT의 기존 제조 공정에서, SIGE HBT를 구성하는 이미 터 층, 염기 층 및 수집기 층의 이미 터 층은 다결정 실리콘으로부터 불순물의 확산에 의해 형성되었으며, 따라서 열처리는 고온에서 수행되었다. 이것은 이미 터 층 아래의베이스 층에서 불순물의 확산을 초래하고, 두꺼운베이스 층은 더 긴 전자 통과 시간을 유발하여 고속을 달성하는 데 장벽이된다. 따라서, 저온에서 박막 형성 기술을 사용하여 이미 터 층을 형성함으로써, 염기층 내의 불순물의 확산이 억제되고, 얇은 염기 층이 형성되어 전자를 통과하는 시간을 감소시켰다.

2. 속도와 전력 소비를 증가시키기 위해 저농도 이미 터 층이있는 새로운 트랜지스터 구조

 이번에는 사이다토토 HBT의 기본 계층과 이미 터 층 사이의 충전 및 배출 시간*6낮은 전류에서 트랜지스터의 고속 작동에 영향을 미칩니다. 베이스 층과 이미 터 층 사이의 접합부에서 불순물 농도가 낮을수록 충전 및 배출 시간이 짧아서 속도가 빨라집니다. 그러나, 선행 사이다토토에서, 가방을 형성 할 때 열처리가 수행되었으므로 불순물 농도를 제어하는 ​​것은 불가능했다. 따라서, 저온 박막 형성 사이다토토을 사용함으로써, 본 발명자들은 기본 층과 이미 터 층 사이의 낮은 불순물 농도를 갖는 저급성 에미 터 층을 삽입하는 새로운 트랜지스터 구조를 개발했다. 이렇게하면 충전 시간이 낮은 전류에서도 충전 및 배출 시간이 단축되어 이전 모델의 약 1/3의 작동 전류로 30 ~ 150GHz의 주파수에서 작동 할 수 있습니다.

사이다토토사이다토토사이다토토 

*1

HBT : Hetero Junciton 바이폴라 트랜지스터의 약어. 이것은 실리콘 게르마늄 (사이다토토)을 트랜지스터의 기본 층으로 사용하는 바이폴라 트랜지스터입니다.

*2

베이스 층 : 이미 터 층과 컬렉터 층 사이에 위치한 P 형 반도체 층으로 구성되고, 증폭 된 전류가 입력 된 (NPN 트랜지스터의 경우).

*3

이미 터 레이어 : N- 타입 반도체 층으로 구성된 층은 전자를베이스 및 수집기 층 (NPN 트랜지스터의 경우)에 주입하는 역할을하는 역할을합니다.

*4

CMOS : 보완 금속 산화물 반도체. 이것은 소형화 될 수 있으며 고도로 통합 된 논리 회로에 사용되는 트랜지스터입니다.

*5

컷오프 주파수 : 트랜지스터가 전류 증폭에서 작동 할 수있는 최대 주파수.

*6

충전/배출 시간 : 고주파 신호가 바이폴라 트랜지스터에 입력 될 때 전자 또는 구멍이 전자 또는 구멍을 충전하고 전자 층 사이의 접합부에서 하전 및 배출하는 데 필요한 시간. 각 접합부에서 불순물 농도가 높을수록 충전 및 배출 시간이 길어집니다.

연락처 정보

토토 사이트. Central Research Institute 계획 사무소 [담당 : Kinoshita]
280 Higashi-Keigakubo 1-Chome, Kokubunji City, 도쿄 185-8601
전화 : 042-327-7777 (Direct)

위