У адрозненне ад дыскрэтных прылад S1C, якія імкнуцца да высокіх характарыстык высокага напружання, магутнасці, высокай частаты і высокай тэмпературы, мэтай даследавання інтэгральнай схемы SiC з'яўляецца ў асноўным атрыманне высокатэмпературнай лічбавай схемы для інтэлектуальных схем кіравання сілавымі мікрасхемамі. Паколькі ўнутранае электрычнае поле інтэгральнай схемы SiC вельмі нізкае, уплыў дэфектаў мікратрубачак значна зніжаецца. Гэта першы ў свеце маналітны інтэграваны аперацыйны ўзмацняльнік SiC, які быў правераны. Фактычны канчатковы прадукт і вызначаны выхад значна вышэйшыя, чым дэфекты мікратрубачак, таму, зыходзячы з мадэлі выхаду SiC і матэрыялаў Si і CaAs, відавочна, адрозніваюцца. Чып заснаваны на тэхналогіі NMOSFET з знясіленнем. Асноўная прычына заключаецца ў тым, што эфектыўная рухомасць носьбітаў зваротнага канала MOSFET SiC занадта нізкая. Для паляпшэння павярхоўнай рухомасці Sic неабходна палепшыць і аптымізаваць працэс тэрмічнага акіслення Sic.
Універсітэт Перд'ю правёў вялікую працу па стварэнні інтэгральных схем на аснове карбіду крэмнію (SIC). У 1992 годзе на заводзе была паспяхова распрацавана маналітная лічбавая інтэгральная схема на аснове зваротнага канала 6H-SIC NMOSFET. Чып змяшчае схемы не-затвора, не-затвора, на-затвора, двайковага лічыльніка і паўсуматара і можа належным чынам працаваць у дыяпазоне тэмператур ад 25°C да 300°C. У 1995 годзе першыя плоскасныя MESFET-транзістары на аснове SiC былі выраблены з выкарыстаннем тэхналогіі ізаляцыі з увядзеннем ванадыя. Дзякуючы дакладнаму кантролю колькасці ўведзенага ванадыя можна атрымаць ізаляцыйны SiC.
У лічбавых лагічных схемах КМОП-схемы больш прывабныя, чым NMOS-схемы. У верасні 1996 года была выраблена першая лічбавая інтэгральная схема 6H-SIC КМОП. У прыладзе выкарыстоўваўся ўпырск N-парадку і напыленне аксіднага пласта, але з-за іншых тэхналагічных праблем парогавае напружанне PMOSFET-транзістараў чыпа занадта высокае. У сакавіку 1997 года пры вытворчасці другога пакалення CMOS-схемы SiC была выкарыстана тэхналогія ўпырсквання P-пастак і тэрмічнага росту аксіднага пласта. Парогавае напружанне PMOSFET, атрыманае шляхам удасканалення працэсу, складае каля -4,5 В. Усе схемы на чыпе добра працуюць пры пакаёвай тэмпературы да 300°C і сілкуюцца ад адной крыніцы харчавання, якая можа быць ад 5 да 15 В.
З паляпшэннем якасці падкладак будуць стварацца больш функцыянальныя і больш прадукцыйныя інтэгральныя схемы. Аднак, калі праблемы з матэрыяламі і працэсам вырабу SiC будуць вырашаны ў асноўным, надзейнасць прылады і корпуса стане асноўным фактарам, які ўплывае на прадукцыйнасць высокатэмпературных інтэгральных схем SiC.
Час публікацыі: 23 жніўня 2022 г.