用于超高速数字和混合模拟/数字LSI/VLSI电路的自对准栅Ⅲ-Ⅴ族异质结构FET技术

A Self-Aligned Gate Ⅲ-Ⅴ Heterostructure FET Process for Ultrahigh-Speed Digital and Mixed Analog/Digital LSI/VLSI Circuits

报道了一种用于制作高速数字及混合模拟/数字LSI/VLSI集成电路的平面离子注入自对准栅技术。采用增强型(e-型)n^+-(Al,Ga)As/MODFET,超晶格MODFET及掺杂沟道异质结构场效应晶体管(DCHFET),实现了4位模-数转换器,2500门8×8乘法器/累加器和4500门16×16复数乘法器,其外延层采用的是分子束外延生长。利用标称栅长1μm的器件,已做出有实际电路结构的直接耦合场效应逻辑(DCFL)环形振荡器,其传播延迟为30ps/级,功耗为1.2mW/级。在LSI电路运用时,若加载一个2.5门的平均扇出并采用大约长1000μm的高密度互连线,则这些门的延迟为89ps/门,功耗为1.38mW/门。室温下,高性能的电压比较器电路在Nyquist模拟输入频率下的取样速率大于2.5GHz,静态滞后小于1mV。已做出工作频率高达2GHz的全函数4位A/D转换电路。据我们所知,这是迄今报道的应用MBE生长LSI异质结构FET技术制作的最大的数字和混合模拟/数字电路。