Ill—V Semiconductor Integrated Circ

Ill—V Semiconductor Integrated Circuits

III—V semiconductors attract the attention of scientists and man­ufacturers working in the field of microelectronics. This interest is based upon the ability of these materials to satisfy a wide variety of needs.

Technological applications include high speed processing, com­munications, sensing and imagining, and many others. Integrated circuits with various combinations of MESFET, JFET, bipolar, Gunn, Schottky diode, laser diode, optical detector, light guide, acoustic wave, and other assorted functions are being explored, developed and utilized.

One of the first large-scale applications of III—V semiconduc­tors was light-emitting diodes (LEDs) which are two terminal devic­es that emit light when a forward-bias current is passed through a p- «junction. An energy state and device construction is given in Fig. 3.

When an electron in the conduction band combines with a hole in the valence band, the energy is emitted as a photon and light is Produced. Of course, non-radiative combination processes and light re-absorption must be minimized for high efficiency. To emit light visible to the human eye, a band gap near 2 e V is necessary to pro- vide the proper photon energy, which produces red-green light.
At the beginning of the 1970’s, the GaAs MESFET device was developed for use in circuits such as microwave amplifiers operating in the frequencies range from about 2 to 12 Ghz. The device is fabricated on a base of single-crystal semi-insulating GaAs. A GaAs film con­taining a closely-controlled concentration of n-type dopant atoms is epitaxially deposited on the GaAs wafer. The devices are completed by etching “mesas” or islands to electrically isolate the device and by add­ing low resistance contacts and a gate electrode. The gate length is typically 1 mm.

The first integration of GaAs MESFET transistors into logic gates was done in 1974. These gates have been integrated into gated flip-flop integrated circuits and used for prescalers and time-interval measure­ments. These GaAs integrated circuits operate at substantially higher speeds than silicon ICs because of a combination of higher transcon- ductance due to higher substrate resistivity. The higher substrate resis­tivity in GaAs is a result of its larger bandgap. Semi-insulating GaAs material naturally provides device-to-device electrical isolation.

Digital capability in GaAs has passed from the SSI (small-scale integration, ~ 10 gates) realm into the MSI (medium-scale integra- tion, ~ 100 gates), and is headed for LSI (large-scale integration, ~ 1000 gates). Fabrication of an 8 x 8 bit parallel multiplier (1008 gates fabri­cated from approximately 6000 transistors and diodes) has been recently reported, which is the most complex GaAs integrated circuit reported to date.

GaAs 1C technology is being developed to meet important system needs. Advanced systems are faced with challenges which require signifi­cant advances in the rate of real-time signal. At attractive objective is to convert analog microwave signals to digital format in a high-speed A/D converter as close as possible to the microwave receiver front, and then to process the data digitally. The bandwidth which can be achieved in GaAs should be capable of permitting digital processing of microwave signals including A/D conversion to become a reality.

Results (Russian) 1:

Плохо — V полупроводниковых интегральных схемIII — V полупроводников привлекают внимание ученых и производителей, работающих в области микроэлектроники. Этот интерес основан на способности этих материалов для удовлетворения разнообразных потребностей.Технологические приложения включают в себя высокую скорость обработки, коммуникаций, зондирования и воображая и многие другие. Интегральные схемы с различными комбинациями ПТШ, JFET, биполярный, Ганн, диод Шоттки, лазерный диод, оптический детектор, световод, акустической волны и другие разные функции в настоящее время изучаются, развивать и использовать.Одним из первых крупномасштабных приложений III — V полупроводников был светоизлучающие диоды (СИД) которые являются два оконечных устройств, которые излучают свет, когда вперед предвзятость ток проходит через p - «перекрёсток. Строительство государства и устройства энергии приводится на рис. 3.Когда электрон в полосе кондукции сочетается с отверстием в полосе значности, энергия генерируется как Фотон и света производится. Конечно не радиационное воздействие сочетание процессов и повторного поглощения света должны быть сведены к минимуму для высокой эффективности. Излучать свет видимый человеческим глазом, Группа зазор около 2 e V необходимо про-смотри надлежащего Фотонная энергия, которая производит красно зеленый свет.В начале 1970-ых, GaAs ПТШ устройства был разработан для использования в схемах такие усилители, работающих в диапазоне частот от 2 до 12 ГГц. Прибор изготовлен на базе полуизолирующего GaAs одиночн кристалла. GaAs фильм, содержащий близко контролируемой концентрации атомов примеси n типа epitaxially на хранение на GaAs пластины. Устройства комплектуются, травления «Месас» или острова электрически изолировать устройства и добавив низкое сопротивление контактов и управляющем электроде. Ворота обычно составляет 1 мм.Первый интеграции GaAs ПТШ транзисторов в логические вентили было сделано в 1974 году. Эти ворота были интегрированы в закрытом flip-flop интегральные и используется для измерения интервала времени и Предделители. Эти интегральных GaAs работать на значительно более высоких скоростях, чем кремний ICs благодаря комбинации выше transcon-ductance из-за выше сопротивление субстрата. Сопротивление выше субстрата в GaAs является результатом его больше bandgap. Естественно, полу изоляционным материалом GaAs обеспечивает устройство устройство электрической изоляции.Цифровые возможности в GaAs прошло от SSI (мелких интеграции, ~ 10 ворота) realm в MSI (средних интегра ции, ~ 100 ворота) и направился в LSI (широкомасштабную интеграцию, ~ 1000 ворота). Изготовление 8 x 8 бит параллельных тиражирования (1008 ворота изготавливаются из примерно 6000 транзисторов и диодов) недавно сообщалось, что является наиболее сложных интегральных GaAs, на сегодняшний день.GaAs 1C технология в настоящее время разрабатывается для удовлетворения важных системных потребностей. Передовые системы сталкиваются с проблемами, которые требуют значительных успехов в уровень сигнала в реальном времени. В привлекательной цели заключается в преобразовании аналоговой микроволновой сигналы в цифровой формат в высокоскоростной ЦАП максимально на фронт приемника Микроволновая печь, а затем для обработки данных цифровой. Пропускная способность, которая может быть достигнута в GaAs должна быть способна разрешительных цифровой обработки сигналов микроволновой, включая преобразование A/D, стать реальностью.

Results (Russian) 2:

Ill-V Semiconductor Интегральные схемы III-V полупроводники привлекают внимание ученых и производителей , работающих в области микроэлектроники. Этот интерес основан на способности этих материалов , чтобы удовлетворить самые разнообразные потребности. Технологические применения включают в себя высокую скорость обработки данных , связи, зондирования и представляя себе, и многие другие. Интегральные схемы с различными комбинациями ПТШ, JFET, биполярные, Ганна, диод Шоттки, лазерный диод, оптический детектор, световод, акустической волны, а также других различных функций изучаются, разрабатываются и используются. Одним из первых крупномасштабных приложений III-V полупроводников светоизлучающие диоды (LED) , которые являются двумя терминальными устройствами , которые излучают свет , когда ток смещения вперед пропускают через р- «перехода. Энергетическое состояние и устройство конструкции приведен на рис. 3. Когда электрон в зоне проводимости в сочетании с дыркой в валентной зоне, энергия излучается в виде фотона и света производится. Конечно, не радиационные комбинированные процессы и света повторного поглощения должно быть сведено к минимуму для обеспечения высокой эффективности. Для того, чтобы излучать свет , видимый человеческим глазом, разрыв полоса около 2 е V необходимо обеспе- чить соответствующую энергии фотона, который производит красно-зеленый свет. В начале 1970 -х годов, GaAs ПТШ устройство было разработано для использования в схемы , такие как СВЧ усилителей , работающих на частотах в диапазоне от около 2 до 12 ГГц. Устройство изготовлено на базе монокристаллических полуизолирующих GaAs. Фильм GaAs , содержащий тщательно контролируемую концентрацию атомов легирующей примеси п-типа эпитаксиально осаждается на подложке GaAs. Устройства комплектуются травление "или" столовых гор острова , чтобы электрически изолировать устройство и добавления контактов низкие сопротивления и электрод затвора. Длина затвора , как правило , 1 мм. Первая интеграция GaAs MESFET транзисторов в логических элементов было сделано в 1974 г. Эти ворота были интегрированы в коттеджных триггерных интегральные схемы и используется для делителей и временных интервалов измерений. Эти GaAs интегральные схемы работают при существенно более высоких скоростях , чем кремниевых микросхем из - за сочетания выше transcon- кондактанса за счет более высокого удельного сопротивления подложки. Чем выше сопротивление подложки в GaAs является результатом его большей ширины запрещенной зоны. Полуизолирующую GaAs материал естественным образом обеспечивает устройство-устройство электрической изоляции. Цифровые возможности в GaAs прошло с SSI (малой интеграции, ~ 10 ворота) область в MSI (среднего масштаба интегрированием, ~ 100 ворота) , и направляется к БИС (крупномасштабной интеграции, ~ 1000 ворота). Изготовление 8 х 8 бит параллельный умножитель (1008 ворота изготовлены из примерно 6000 транзисторов и диодов) недавно сообщалось, что является наиболее сложной GaAs интегральной схемы представленные на сегодняшний день. Технология GaAs 1С разрабатывается для удовлетворения важных потребностей системы. Современные системы сталкиваются с проблемами , которые требуют значительных успехов в скорости в режиме реального времени сигнала. На привлекательной целью является преобразование аналоговых СВЧ сигналов в цифровой формат в высокоскоростном А / Ц преобразователя как можно ближе к фронту микроволнового приемника, а затем обрабатывать данные в цифровом виде . Ширина полосы частот , которая может быть достигнута в GaAs должна быть способной проводить цифровую обработку сигналов СВЧ , включая A / D преобразования , чтобы стать реальностью.

Results (Russian) 3:

ill-v полупроводниковых интегральных схем- V полупроводников, привлекают внимание ученых и человек - ufacturers, работающих в области микроэлектроники.этот интерес основывается на способности этих материалов для удовлетворения разнообразных потребностей.технологии включают высокоскоростной обработки, COM - munications, дистанционное зондирование и воображение, и многие другие.интегральные схемы с различными комбинациями mesfet, jfet, биполярное расстройство, ганн, диод шоттки, лазерный диод, оптических детекторов, осветителя, акустические волны, и другие соответствующие функции, изучаются, развивать и использовать.одним из первых крупных приложения V semiconduc - кв была светодиодов (сд), которые являются два терминала, ­ - девич, которые излучают свет при прохождении тока через предвзятость вперед р - « перекрестка.энергия государства и устройства конструкции приведен на рис. 3.когда электрон в зона проводимости сочетает с дыркой в валентная зона, энергия излучается как фотон света и получается.конечно, не радиационного комбинированные процессы и легких повторного покрытия должны быть сведены к минимуму за высокую эффективность.для излучают свет видимым для человеческого глаза, ионизация около 2 E V необходимо про - vide надлежащего фотонной энергии, которая производит красно - зеленый свет.в начале 1970 - х годов GaAs mesfet устройства был разработан для использования в сети, такие, как микроволновые усилители, действующих в частотах в диапазоне от 2 до 12 ггц.устройство является сфабрикованным по базе single-crystal полу изоляционные GaAs.а GaAs фильм con -) тесно контролируемых концентрация n-type допант атомов, epitaxially на GaAs вафли.устройства комплектуются гравюру "месас" или островов электрически изолировать устройство и добавить - ING низком сопротивлении контакты и ворота электрод.ворота длина составляет, как правило, 1 мм.первый интеграции GaAs mesfet транзисторов в логические схемы было сделано в 1974 году.ворота были интегрированы в закрытых шлепанец интегральных схем и используется для prescalers и временной интервал мера рассчитывать.эти GaAs интегральные схемы действуют по значительно более высоким скоростях, чем кремний мпс, поскольку сочетание высокой transcon - ductance обусловлено увеличением субстрата сопротивления.более или Resis - tivity в Gaas является результатом ее больше bandgap.полу - изоляционные GaAs материала, естественно, предусматривает устройство на устройство электрическая изоляция.цифровые возможности GaAs перешел от SSI (мелкие интеграции, ~ 10 ворота) царство в маврикийской стратегии (средних "интегра" - акция, ~ 100 ворот), и направляется в LSI (массовая интеграция, ~ 1000 ворот).производство 8 x 8 бит параллельно мультипликатора (1008 гейтс фабри - cated примерно 6000 транзисторов и диодов) был недавно сообщил, что является наиболее сложным интегральных GaAs сообщил дату.GaAs 1с техники разрабатывается в целях удовлетворения важных системных нужд.продвинутые системы, сталкиваются с проблемами, которые требуют значительные успехи в ставке - не в режиме реального времени сигнал.на привлекательную цель заключается в том, чтобы превратить аналог микроволновой сигналы в цифровой формат в высокоскоростной A / D) как можно ближе к микроволновом приемнике фронта, а затем для обработки данных в цифровой форме.пропускная способность сети, которые могут быть достигнуты в Gaas должен быть способен разрешить цифровой обработке микроволновой сигналы в том числе / D преобразования стали реальностью.