嘿，芯片设计师，你选对工艺了吗？

当我们把目光投向每天出现在我们的生活中的很多智能系统和小工具 - 从电子书阅读器到医疗设备，从电动汽车到混合动力车，会很自然地假设是由于硅半导体技术的发展使一切变成可能，相关的尺寸和功耗的代代下降遵从大名鼎鼎的摩尔定律。

但是，我们现在也了解到，可供设计人员采用的半导体工艺其实已更加多样化了。

可以肯定的是，CMOS工艺有它本身的长处，包括成本低、适应性强，但在某些应用领域内，它也存在固有的局限性。

这些应用领域逐渐被其他工艺所主导，而且相当一部分已经获得广泛采用。

特别值得注意的是，业界对出现的很多化合物表现出浓厚的兴趣，如SiGe（硅锗）、GaAs（砷化镓）、InP（磷化铟）、GaN（氮化镓）以及SiC（碳化硅）。

正如你所认为的那样，每个工艺都有其特定的能力，取决于具体应用或使用场合，也都存在相应的优缺点。

例如，对于那些需要改善大功率处理能力的应用，碳化硅和氮化镓是颇占优势的两个新兴工艺。

其它得到广泛应用的非硅或化合物工艺包括SiGe和InP。其中SiGe工艺是通过锗放大硅的电性能，以进一步提高工作频率、降低电流噪声和提高功率容量，因此在高速低成本的无线应用、高速测试测量设备、光调制器等领域获得广泛应用。

由铟和磷组合而成的磷化铟工艺经常用在高功率和高频电子器件中，它具有直接的能带隙，使它可被应用于如激光二极管等光电子器件上。

设计者怎么知道哪种应用要采用哪种工艺呢？第一步是要深刻理解该应用。

一旦明确了设计要求，设计者就可以比较不同的半导体工艺的能力、优缺点，从中选择出特别适用于该应用的一个工艺。

对于比较各个工艺的特点，我发现了一个比较有用的方法，在此分享给大家。就是画出一个如下图所示以速度和尺寸为坐标系的对比图。

当我们观察示波器的信号采集通道时，会发现化合物工艺的身影，在这个需要高速度、宽带宽和低噪声性能的设备中，我们会在放大器、下变频器采样器和模拟/数字转换器中发现InP、GaA和SiGe工艺的应用。

当你需要高带宽和低噪声性能时，您可以使用一些非常快速的晶体管。而当你只是想快速地处理信号时，可能会使用数十亿计的晶体管。CMOS的超大规模集成能力使其成为适用于处理如可视化、数据分析或存储器接口等应用的最佳选择。

所以，针对一个给定的应用选择合适的工艺技术是一项艰巨的任务，这个任务的关键是始终要考虑诸多因素。

工艺技术在不断变化和发展，所以认定旧有规律仍然适用是不安全的，CMOS工艺仍然在继续提高其性能，与此同时，化合物工艺也正在稳步提高速度和降低成本。

对于任何设计团队，其底线是打造全线的专业知识，这样你可以确保在你所有的产品线上给客户提供最好的解决方案。

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