Главная Промышленная автоматика.


тттщтшшМшшЖШшШШШШШ

- J •IIP"

Рис. 17.24. Микрофого.графия кристалла 64-разрядного сдвигового регистра, выполненного на 550 ,1огачесгси\ элементах ИЛИ-НЬ на ПТШ с ДШ. Площадь кристалла 1,35X2,7 мм, онл рчип,! половине шющади кристалла праллельного умножителя разрядностью 8X8

псевдослучайного выходного сигнала р.1сположены так близко друг от друга (0,223 Гц), что не могут бьиь видимыми даже в высококачественном анализаторе спектра звуковой частоты. В качестве дополнительного удобства формируется синхронизирующий выходной сигнал с каждого генератора, чтобь! отмечался их возврат в первоначальное состояние кода предварительной установки.

17.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, мы описали сверхпланарную технологию, с помощью которой можно оптимизировать два типа приборов или более, что необходимо для качественной технологии БИС. Эта технология показала возможность достижения четкого контроля параметров маломощных ПТШ, быстродействующих переключающих диодов и достижения высокого процента выхода годных структур для БИС, содержащих сотни ЛЭ. Метод создания ЛЭ на ПТШ и ДШ, предложенный в этой работе, продемонстрировал высокое быстродействие (Гздр=62пс), малую мощность (P. «0,1 - 2 мВт/ЛЭ), высокую плотность упаковки (площадь ЛЭ ИЛИ-НЕ равна 600 мкм) и ничтожно малую работу переключения (16-10~ Дж для кольцевых гене-



раторов или 95 -10" Дж для СИС). Простота, высокая плотность упаковки и большой запас по всем параметрам логических ИС на ПТШ и ДШ наряду с их быстродействием и мощностью делают этот подход к проектированию СБИС идеальным. Приведено большое число ИС на ПТШ и ДШ со степенью интеграции от малой до большой (см. табл. 17.1, рис. 17.23, 17.24). Получен 20%-ный выход годных структур на кристалле ПУ разрядностью 5X5, реализованном на 260 ЛЭ, и продемонстрирована работоспособностью БИС ПУ разрядностью 8X8 на 1008 ЛЭ с цепями фиксации сигнала на входе и выходе на небольшой подложке GaAs, выращенной в лодочке, и на подложке диаметром 76,2 мм, выращенной с помощью нового метода Чохральского с использованием обволакивания расплава инертной жидкостью. Основываясь на этих данных, можно заключить, что распространение данной планарной технологии GaAs ИС на СБИС, содержащих 10 000 ЛЭ, кажется реальной задачей, и предполагается направить усилия на ее решение.



ЧАСТЬ К

ВЗГЛЯД в БУДУЩЕЕ

В качестве завершения данной книги редакторы считают целесообразным отойти от принятого в предыдущих главах подхода к описанию ПТШ, позволяющего проследить их развитие от технологии на кремнии к технологии на арсениде галлия. Отказ от такого подхода объясняется желанием оценить возможности развития электроники в будущем, чему и посвящена пощотов-ленная Дж. Р. Баркером глава, где обсуждаются некоторые "революционные" концепции, которые могут стать доминирующими при создании приборов и устройств в ближайшие пять-десять лет. Автор проводит анализ современного состояния и направлений развития электроники. При этом стремление уменьшить размеры элементов для увеличения их быстродействия может привести к появлению таких эффектов, как баллистические и пролетные, всплеск, а также эффектов, связанных с рассеянием носителей заряда.

Далее рассматриваются новые полупроводниковые материалы, применение которых возможно с развитием новых технологических методов, позволяющих обеспечить точный контроль за профилем примесей и изменением структуры полупроводника. Одним из примеров таких материалов являются сверхрешетки на основе GaAs-GaAlAs, в которых характеристики электронов зависят от эффектов квантовых размеров. Баркер заглядьшает еще дальше в будущее, размышляя о том, что при достижении сверхмалых размеров активных областей можно подойти к радикально иной концепции развития систем и применения в них полупроводниковых приборов. В качестве примера Баркер указывает на то, что в основе организации многих естественных систем лежат такие принципы (синергетические), при использовании которых в условиях выхода технологии на более высокий уровень, позволяющий реализовать искусственные системы, по сложности приближающиеся к биологическим, синергетическая электроника может стать реальностью.

Редакторы согласны, что синергетическая электроника может и не проявиться в принципах работы и технологии создания GaAs ПТШ, но, как указьтает Баркер, используя цитату из стихотворения Антонио Мачадо-и-Руиса (1875-1939), Т1утники, где нет пути, пути проложат ходоки".





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 [138] 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

0.0038