当航行在陌生的水域时，有人会告诉你要抓住你的救生圈，而有人却可能在技术航线图上涂写阴险的词句：“往前当心蛟龙！”不过，鼓起勇气吧，在平静的硅海之外有一个绘好海图的海洋。化合物半导体已经在最高频率应用领域里漂流多年了，可是半导体业界因循守旧地把它们贬为商业上的逆流。这些化合物半导体是由Ⅲ族元素（如镓和铟）和Ⅴ族元素（磷和砷）组成的。然而，在最近几年里，风向的改变和高涨的光子应用浪潮，已把化合物半导体高高托起，并使它们的船队乘风破浪，日渐向前……

在光电子接口通信场合，信号要求最好的高速工艺和设计方法。这一光谱区提醒我们，所有的信号虽然都代表数据流，但却都是模拟信号。尽管目前市场毫无生气，但通讯业务量却在持续攀升，而且许多人相信，地铁网络甚至将在核心网络之前就要求达到 40 Gbps 的 OC-768 数据速率。

毫无疑问，基于帧调节器的并行结构将沿用硅 CMOS 工艺。CMOS工艺在 2.5G 字/秒范围内仍表现出良好的特性性能曲线和成本结构。但是物理层的 40 Gbps 串行数据流要求 fTs 达到 100～200 GHz，具体多少取决于该应用领域所使用的数据编码方法。双极器件具有速度优势，因为这时决定器件参数的是外延结构而非光刻公差。相比之下，MOS 器件对光刻公差更为敏感。此外，与 MOS 器件相比，IC 的设计师们更容易补偿双极晶体管在它们工作范围内的性能变化，但是，至少有一种新工艺，即 Impinj 公司的自适应硅工艺，试图弥补 MOS 工艺在这方面的缺点。

目前这一代 SiGe 器件，峰值 fTs 在电流密度接近 7 mA/μm2 时约为 125 GHz，但击穿电压较低。当前一代 InP 工艺可以制造出的异质结双极晶体管，其增益带宽积在电流密度稍高于 1 mA/μm2 时可达 200 GHz。某些人预计下一代 SiGe 器件的峰值 fTs 将达 200 GHz 左右，而其电流密度则可提高一个数量级，即达到约10 mA/μm2，但信号范围依然较差。

有些制造商，如 Inphi 公司和 Vitesse 公司，正在转向采用 InP工艺，以便在较低功耗和更高工作电压的情况下提高速度。采用InP/CMOS 混合工艺制造的 OC-768 收发器模块既有 InP 速度快和功耗低的优点，又有 CMOS 集成度高的优点，而且其功耗与用SiGe 工艺制造的OC-192 收发器相同。

InP 的光电特性能使制造商们把 PIN 光二极管检测器及其有关的跨阻抗放大器集成在一块芯片上，从而可降低填料和封装的寄生问题。制造商们也还在研究把 PIN 光电检测器、跨阻抗放大器和后置放大器集成为一个器件。近期内，似乎不大可把垂直腔表面发射激光器、调制器和驱动器集成为一个器件，当设计师们需要保持从调制器具有很高的消光比时尤其是这样。制造商现在寻求把4到1多路复用器、时钟复联增器、1到4信号分离器、时钟复原和数据复原电路，以及16到4CMOS多路复用器与4到16CMOS信号分离器集成在一起。

随着 InP 工艺的进一步成熟，有几家制造商正在提供晶片制造服务。化合物半导体并不是一剂灵丹妙药。它所用的原料单位面积的价格比硅要贵。在6 英寸硅片生产线基本上让位于8英寸硅片生产线、12英寸硅片生产线正在上马的年代里，Ⅲ/Ⅴ族工艺大多只加工4英寸晶片，此外，Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体工艺还采用不同的设备和工艺流程，从而使得这些工艺与标准的硅制造工艺不兼容。而SiGe 工艺使用的原料和设备以及许多化学品和工序均与硅工艺相同。Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体工艺不能生成天然的氧化层，因此也不能像硅工艺那样采用自掩蔽和自钝化工序。但Ⅲ/Ⅴ族化合物半导体工艺的能力对于必须工作在高频段、处理大信号幅度或限制噪音和功耗的电路来说是很有吸引力的。

最后，在这样的机会来临时，你需要确定你用在什么的方的电路需要这样的工艺性能，需要利用速度的集成度。当你检验制造商们的说法是否真实时，只要对IC工艺保持不可知论的观点，就能评估每个制造商提供的工艺，并利用斧有关工艺性能的知识，来指导你提问。

务必记住，决策的原则并非静止不变，这些原则是刻在沙滩上而不是刻在石头上。随着这些工艺的演进，究竟哪种工艺最适用于你设计中的各个部分，会随着这些工艺的演进而改变的。据 Analog Device 公司的 David Robertson 说，这种用最适合的工艺实现各种功能来划分与集成的策略，正在替代按“模拟”或“数字”电路来划分器件的旧策略，这在用多种工艺制造实用芯片组的制造商中尤其是如此。你在许多不相干的应用领域中都可以看到这种相同的趋势，因为这些应用领域有一个共性，即不同的功能块要求不同的速度、信号摆幅和负载电流承受能力。

Richard: 比较老的文章了。