欧盟将研发III-V族化合物纳米CMOS用于硅系统级芯片


来源:中国国防科技信息网(北京)

[导读]  欧洲启动“下一代高性能CMOS SOC III-V族化合物纳米半导体集成技术”(INSIGHT)项目,重点开发III-V族化合物CMOS技术。

中国粉体网讯  未来雷达成像系统和5G通信系统的工作频率更高,在提高精度和数据传输速率的同时,功耗也随之增大。为减小功耗、提高性能、降低成本,欧洲启动“下一代高性能CMOS SOC III-V族化合物纳米半导体集成技术”(INSIGHT)项目,重点开发III-V族化合物CMOS技术。

该项目旨在开发硅基III-V族化合物CMOS制造技术,节省稀有材料、降低制造成本,参与开发的单位有德国弗朗霍夫应用固态物理研究所(IAF)、法国微纳研发中心(替代能源与原子能委员会下属电子与信息技术实验室,CEA-LETI)、瑞典隆德大学、英国格拉斯哥大学、爱尔兰延德尔国家研究院、瑞士IBM苏黎世公司。INSIGHT项目属于欧盟地平线2020研究与创新计划,研发经费为425万欧元,研发周期从2015年12月-2018年11月,共计36个月。

INSIGHT项目的任务是开发化合物半导体材料的互补功能(III-V族CMOS),支持毫米波频段的模拟、数字功能。III-V族纳米线可将器件尺寸进一步缩小,从而用于静电控制。纳米线的横截面积小,可利用纳米技术直接集成到硅衬底上。

隆德大学教授称,高性能硅基III-V族元器件的制造采用CMOS兼容技术,可减少关键材料的使用,从而降低毫米波核心元器件的成本。

IBM公司认为不断增长的需求将推动芯片技术不断突破极限,满足认知计算机、物联网和云平台等应用需求,这些应用包含海量数据,其中90%是非结构化的。INSIGHT项目或将推动芯片技术突破10纳米节点,为一系列新兴应用领域铺平道路。把III-V族材料集成到硅CMOS上可实现更强大的逻辑电路功能,同时降低功耗,并且利用III-V族材料的射频/模拟特性实现系统级芯片(SoC)集成。

在毫米波频段范围,不断增长的需求要求核心元器件提高性能,并且降低成本。INSIGHT项目将改进制造工艺,生产更大的晶圆,使高性能模拟、数字功能集成在同一平台上,同时优化材料和器件特性。

弗朗霍夫IAF具有丰富的III-V族材料工艺与电路设计经验,在INSIGHT项目中将负责III-V族材料和硅衬底纳米线异质集成,将把在项目中获得的结果和发现用于下一代III-V族化合物器件技术。

LETI的硅器件分部和集成电路与嵌入式系统分部都将参与INSIGHT项目,从材料到电路演示验证整个过程。将多种功能集成到单一芯片可扩展LETI平台的智能器件与物联网应用。

III-V族CMOS技术特别适用于毫米波设备前端,具体可用于通信、雷达和成像信号的探测或发生。INSIGHT项目的目标是开发接收机和发射机的关键技术,探索晶体管尺寸和布局极限。

项目团队技术专业全面,涵盖材料、器件,以及电路和系统,有能力将技术进一步转化为商业产品。

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