BiCMOStekniken

BiCMOS-tekniken är en halvledarteknik som kombinerar bipolära transistorer (BJT) och CMOS-transistorer på samma chip. Genom att förena dessa två tekniker kan man få både hög hastighet och hög elektronisk täthet samt låg strömförbrukning när det behövs.

I BiCMOS-design används BJT:er i funktioner där snabb förstärkning och hög strömdrivning är viktigt, till exempel i analoga förstärkare och kraftdrivkretsar. CMOS-delarna används för logik och digital styrning där låg strömförbrukning och hög täthet är önskvärda. I praktiken integreras BJT-komponenter i eller bredvid CMOS-strukturen, ibland som SiGe-bipolära transistorer (HBT) för ännu högre frekvenser.

BiCMOS utvecklades under 1980-talet och fick bredare genomslag på 1990- och 2000-talen, särskilt inom RF och mixed-signal-applikationer. På senare tid har SiGe- och heterojunction-bipolär teknik integrerats i CMOS-processer för ännu högre fT och fmax.

Fördelarna inkluderar hög hastighet, ökad förstärkning och bättre analog prestanda jämfört med ren CMOS, samtidigt som den ger bättre energi- och ytaffektivitet än rena BJT-lösningar. Utmaningar innefattar ökad processteknisk komplexitet, högre kostnad och krav på noggrann termisk och elektrisk avskiljning mellan analoga och digitala delar. BiCMOS används inom RF-frontends, basbandslager, högprestanda mixed-signal-ASICs och vissa strömförsörjnings- och drivarapplikationer.

Sammanfattningsvis erbjuder BiCMOS-tekniken en kompromiss mellan hastighet och analog prestanda som gör den lämplig där både digital och analog funktionalitet behövs, trots att ren CMOS dominerar många nya tillämpningar.