I modsætning til diskrete S1C-enheder, der forfølger højspændings-, højeffekt-, højfrekvens- og højtemperaturkarakteristika, er forskningsmålet for integrerede SiC-kredsløb primært at opnå digitale kredsløb ved høj temperatur til intelligente effekt-IC'er-styringskredsløb. Da det interne elektriske felt i det integrerede SiC-kredsløb er meget lavt, vil indflydelsen fra mikrotubuli-defekter aftage betydeligt. Dette er det første stykke monolitisk integreret SiC-operationsforstærkerchip, der er blevet verificeret. Det faktiske færdige produkt og udbyttet bestemt af det er meget højere end mikrotubuli-defekter. Derfor er SiC-udbyttemodellen og Si- og CaAs-materialet tydeligvis forskellige. Chippen er baseret på NMOSFET-teknologi med udtømning. Hovedårsagen er, at den effektive bærermobilitet af reverse-channel SiC MOSFET'er er for lav. For at forbedre overflademobiliteten af Sic er det nødvendigt at forbedre og optimere den termiske oxidationsproces af Sic.
Purdue University har udført en masse arbejde med integrerede SiC-kredsløb. I 1992 blev fabrikken med succes udviklet baseret på reverse channel 6H-SIC NMOSFET'er monolitiske digitale integrerede kredsløb. Chippen indeholder kredsløb med enten gate eller ikke-gate, on eller gate, binære tællere og halvadderkredsløb og kan fungere korrekt i temperaturområdet fra 25°C til 300°C. I 1995 blev de første SiC plane MESFET Ics fremstillet ved hjælp af vanadiumindsprøjtningsisoleringsteknologi. Ved præcist at kontrollere mængden af injiceret vanadium kan et isolerende SiC opnås.
I digitale logikkredsløb er CMOS-kredsløb mere attraktive end NMOS-kredsløb. I september 1996 blev det første digitale integrerede 6H-SIC CMOS-kredsløb fremstillet. Enheden bruger et injiceret N-ordens og aflejret oxidlag, men på grund af andre procesproblemer er chippens PMOSFET'ers tærskelspænding for høj. I marts 1997, da anden generation af SiC CMOS-kredsløbet blev fremstillet, blev teknologien med injicering af P-fælde og termisk vækstoxidlag taget i brug. Tærskelspændingen for PMOSEFT'er, der opnås ved procesforbedring, er omkring -4,5 V. Alle kredsløb på chippen fungerer godt ved stuetemperatur op til 300 °C og drives af en enkelt strømforsyning, som kan være alt fra 5 til 15 V.
Med forbedringen af substratwaferkvaliteten vil der blive fremstillet mere funktionelle og integrerede kredsløb med højere udbytte. Men når SiC-materiale- og procesproblemerne stort set er løst, vil enhedens og pakkens pålidelighed blive den vigtigste faktor, der påvirker ydeevnen af højtemperatur SiC-integrerede kredsløb.
Opslagstidspunkt: 23. august 2022