BiCMOS

CMOS bipolar (BiCMOS) es una tecnología de semiconductores que integra dos tecnologías de semiconductores, las del transistor de unión bipolar y la lógica CMOS (semiconductor de óxido metálico complementario). puerta, en un único circuito integrado. En tiempos más recientes, los procesos bipolares se han ampliado para incluir dispositivos de alta movilidad que utilizan uniones silicio-germanio.

Los transistores bipolares ofrecen alta velocidad, alta ganancia y baja impedancia de salida con un consumo de energía relativamente alto por dispositivo, que son propiedades excelentes para amplificadores analógicos de alta frecuencia, incluidos amplificadores de radiofrecuencia (RF) de bajo ruido que solo utilizan unos pocos dispositivos activos., mientras que la tecnología CMOS ofrece una alta impedancia de entrada y es excelente para construir una gran cantidad de puertas lógicas de bajo consumo. En un proceso BiCMOS, el perfil de dopaje y otras características del proceso pueden inclinarse para favorecer al CMOS o a los dispositivos bipolares. Por ejemplo, GlobalFoundries ofrece un proceso BiCMOS7WL básico de 180 nm y varios otros procesos BiCMOS optimizados de diversas formas. Estos procesos también incluyen pasos para la deposición de resistencias de precisión e inductores y condensadores de RF de alta Q en el chip, que no son necesarios en un proceso "puro". Diseño de lógica CMOS.

BiCMOS está dirigido a circuitos integrados de señal mixta, como ADC y sistemas de radio de software completos en un chip que necesitan amplificadores, circuitos de administración de energía analógicos y puertas lógicas en el chip. BiCMOS tiene algunas ventajas al proporcionar interfaces digitales. Los circuitos BiCMOS utilizan de forma más adecuada las características de cada tipo de transistor. En general, esto significa que los circuitos de alta corriente, como los reguladores de potencia en chips, utilizan transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico (MOSFET) para un control eficiente y un "mar de lógica" para controlar la potencia. utilizan estructuras CMOS convencionales, mientras que aquellas partes de circuitos especializados de muy alto rendimiento, como divisores ECL y LNA, utilizan dispositivos bipolares. Los ejemplos incluyen osciladores de RF, referencias basadas en banda prohibida y circuitos de bajo ruido.

Los microprocesadores Pentium, Pentium Pro y SuperSPARC también utilizan BiCMOS.

Desventajas

Algunas de las ventajas de la fabricación CMOS, por ejemplo un costo muy bajo en la producción en masa, no se transfieren directamente a la fabricación BiCMOS. Una dificultad inherente surge del hecho de que optimizar los componentes BJT y MOS del proceso es imposible sin agregar muchos pasos de fabricación adicionales y, en consecuencia, aumentar el costo del proceso y reducir el rendimiento. Finalmente, en el área de la lógica de alto rendimiento, es posible que BiCMOS nunca ofrezca un consumo de energía tan bajo como un proceso de fundición optimizado solo para CMOS, debido al potencial de una mayor corriente de fuga en espera.