19、InP HBT IC技术迈向100 GHz逻辑的进展与悬臂基InP DHBT的高速应用

InP HBT IC技术迈向100 GHz逻辑的进展与悬臂基InP DHBT的高速应用

1. 迈向100 GHz分频器的距离

我们距离实现100 GHz分频器还有多远呢？简单来说，我们已经完成了73%的路程。目前所展示的最快静态分频器的翻转速率达到了72.8 GHz。这一最新进展的取得并未特别关注电路设计，因此仅通过设计就似乎有很大的改进空间。

设计往往会比工艺进步滞后数月。这是因为设计师需要时间将工艺进步带来的所有实际影响融入设计中。两年前，我们展示了一款53 GHz的分频器，在当时它是最快的。用于该分频器的异质结双极晶体管（HBT）最近被应用于一款工作频率为64 GHz的先进分频器中。许多性能的提升完全归功于精心的设计技术，特别是使用微波设计工具来优化输入匹配和互连分布寄生参数。如果设计师能够按照模拟结果所示，在当前最先进的HBT基础上再提升20%的性能，那么仅通过精心重新设计分频器，我们有望在未来18个月内实现接近100 GHz的性能。

2. 值得关注的发展方向

未来几年值得关注的发展方向包括：
1. 融合精细光刻和双异质结双极晶体管（DHBT）材料以生产高性能HBT ：这可能是实现可用的300 GHz HBT并确保能够设计100 GHz时钟速率电路的唯一途径。
2. 改进基极掺杂 ：实现200 基极下300 Ω/平方的薄层电阻，或许可以通过引入碳作为基极掺杂剂来实现。
3. 采用3层甚至4层互连工艺 ：以管理互连寄生参数，持续研究低介电常数电介质和其他减少互连线电容耦合的策略。
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