Кіріспе
Жартылай өткізгіш технологиясы Биполярлы CMOS (BiCMOS) – биполярлы торапты транзисторлар және CMOS (комплементарлы металл-оксидті жартылай өткізгіш) логикалық қақпалары сияқты екі жартылай өткізгіш технологияны бір интегралды схемаға біріктіретін жартылай өткізгіш технологиясы. Соңғы уақыттарда биполярлы процестер кремний-германий тораптарын қолданатын жоғары жылдамдықты құрылғыларды қамтиды. Биполярлы транзисторлар жоғары жылдамдық, жоғары күшейту және құрылғыға шаққанда салыстырмалы түрде жоғары қуат тұтынумен төмен шығыс кедергісін ұсынады, бұл жоғары жиілікті аналогты күшейткіштер үшін, соның ішінде аз шулы радиожиілікті (RF) күшейткіштер үшін тамаша қасиеттер, олар тек бірнеше белсенді құрылғыны пайдаланады. Ал CMOS технологиясы жоғары кіріс кедергісін ұсынады және көптеген төмен қуатты логикалық қақпаларды құрастыруға өте қолайлы. BiCMOS процесінде допингтік профиль және басқа процестік ерекшеліктер CMOS немесе биполярлы құрылғыларға басымдық беру үшін өзгертілуі мүмкін. Мысалы, GlobalFoundries негізгі 180 нм BiCMOS7WL процесін және әртүрлі жолдармен оңтайландырылған бірнеше басқа BiCMOS процестерін ұсынады. Бұл процестерге сондай-ақ микросхемаға дәлдік резисторларын, жоғары Q RF индукторларын және конденсаторларын орнату қадамдары кіреді, бұл "таза" CMOS логикалық дизайнында қажет емес. BiCMOS аралас сигналды интегралды схемаларға (IC), мысалы, АЦҚ (ADC) және толық бағдарламалық радио жүйелеріне арналған, күшейткіштерге, аналогты қуатты басқару схемаларына және логикалық қақпаларға чипте қажеттіліктерге бағытталған. BiCMOS цифрлық интерфейстерді қамтамасыз етуде бірнеше артықшылықтарға ие. BiCMOS схемалары әр түрлі транзисторлардың сипаттамаларын тиімдірек пайдаланады. Әдетте, бұл чиптегі қуат реттегіштеріндегі жоғары ток схемалары тиімді басқару үшін металл-оксидті жартылай өткізгіш өрістік эффектті транзисторларды (MOSFET) пайдаланады, ал "логика теңізі" дәстүрлі CMOS құрылымдарын қолданады, ал ECL бөлгіштері мен LNA сияқты арнайы жоғары өнімділік схемаларының бөліктері биполярлы құрылғыларды қолданады. Мысалдарға RF осцилляторлары, жолақты арақашықтыққа негізделген сілтемелер және төмен шулы схемалар кіреді. Pentium, Pentium Pro және SuperSPARC микропроцессорлары да BiCMOS-ты қолданады.
Bipolar CMOS (BiCMOS) is a semiconductor technology that integrates two semiconductor technologies, those of the bipolar junction transistor and the CMOS (complementary metal–oxide–semiconductor) logic gate, into a single integrated circuit. In more recent times the bipolar processes have been extended to include high mobility devices using silicon–germanium junctions. Bipolar transistors offer high speed, high gain, and low output impedance with relatively high power consumption per device, which are excellent properties for high frequency analog amplifiers including low noise radio frequency (RF) amplifiers that only use a few active devices, while CMOS technology offers high input impedance and is excellent for constructing large numbers of low power logic gates. In a BiCMOS process the doping profile and other process features may be tilted to favour either the CMOS or the bipolar devices. For example GlobalFoundries offer a basic 180 nm BiCMOS7WL process and several other BiCMOS processes optimized in various ways. These processes also include steps for the deposition of precision resistors, and high Q RF inductors and capacitors on chip, which are not needed in a "pure" CMOS logic design. BiCMOS is aimed at mixed signal ICs, such as ADCs and complete software radio systems on a chip that need amplifiers, analog power management circuits, and logic gates on chip. BiCMOS has some advantages in providing digital interfaces. BiCMOS circuits use the characteristics of each type of transistor most appropriately. Generally this means that high current circuits such as on chip power regulators use metal–oxide–semiconductor field effect transistors (MOSFETs) for efficient control, and 'sea of logic' use conventional CMOS structures, while those portions of specialized very high performance circuits such as ECL dividers and LNAs use bipolar devices. Examples include RF oscillators, bandgap based references and low noise circuits. The Pentium, Pentium Pro, and SuperSPARC microprocessors also use BiCMOS.
Кемшіліктер
CMOS өндірісінің кейбір артықшылықтары, мысалы, жаппай өндірістегі өте төмен құн, BiCMOS өндірісіне тікелей көшпейді. Процестің BJT және MOS компоненттерін бірдей оңтайландыру мүмкін емес, себебі бұл көптеген қосымша өндіріс қадамдарын қажет етеді, соның салдарынан процесс құны артып, өнімділік төмендейді. Соңында, жоғары өнімділік логикасы саласында BiCMOS, CMOS үшін ғана оңтайландырылған құю процесімен салыстырғанда, қуат тұтынуы төмен болмайды, себебі күшін күту режиміндегі ағым жоғары болуы мүмкін.