Erinevalt S1C diskreetsetest seadmetest, mis taotlevad kõrgepinge, suure võimsuse, kõrge sageduse ja kõrge temperatuuri omadusi, on SiC integraallülituse uurimiseesmärk peamiselt saada kõrgtemperatuuriline digitaallülitus intelligentsete võimsus-IC-de juhtimisahelate jaoks. Kuna SiC integraallülituse sisemine elektriväli on väga madal, väheneb mikrotubulusite defektide mõju oluliselt. See on esimene monoliitsest SiC integreeritud operatsioonvõimendi kiibist, mida kontrolliti. Tegelik valmistoode ja selle saagis on palju suurem kui mikrotubulusite defektidel. Seetõttu on SiC saagise mudeli ja Si ning CaAs materjali põhjal ilmselgelt erinev. Kiip põhineb ammendumis-NMOSFET-tehnoloogial. Peamine põhjus on see, et pöördkanaliga SiC MOSFET-ide efektiivne laengukandjate liikuvus on liiga madal. SiC pinna liikuvuse parandamiseks on vaja parandada ja optimeerida SiC termilise oksüdatsiooni protsessi.
Purdue Ülikool on teinud palju tööd SiC integraallülituste alal. 1992. aastal arendati tehas edukalt välja pöördkanaliga 6H-SIC NMOSFET-ide monoliitsel digitaalsel integraallülitusel. Kiip sisaldab nii väravat kui ka väravat, binaarloendurit ja poolsummaatorit ning suudab korralikult töötada temperatuurivahemikus 25–300 °C. 1995. aastal valmistati esimene SiC tasapinnaline MESFET-i integraallülitus, kasutades vanaadiumi süstimise isolatsioonitehnoloogiat. Süstitud vanaadiumi koguse täpse juhtimise abil on võimalik saada isoleeriv SiC.
Digitaalsetes loogikalülitustes on CMOS-lülitused atraktiivsemad kui NMOS-lülitused. 1996. aasta septembris valmistati esimene 6H-SIC CMOS-digitaalintegraallülitus. Seade kasutab süstitud N-järku ja sadestatud oksiidikihti, kuid muude protsessiprobleemide tõttu on kiibi PMOSFET-ide lävipinge liiga kõrge. 1997. aasta märtsis, teise põlvkonna SiC CMOS-lülituse tootmisel, võeti kasutusele P-lõksu süstimise ja termilise kasvuga oksiidikihi tehnoloogia. Protsessi täiustamise teel saadud PMOSEFT-ide lävipinge on umbes -4,5 V. Kõik kiibil olevad vooluringid töötavad hästi toatemperatuuril kuni 300 °C ja neid toidab üks toiteallikas, mis võib olla vahemikus 5 kuni 15 V.
Substraadi vahvlite kvaliteedi paranemisega luuakse funktsionaalsemaid ja suurema saagikusega integraallülitusi. Kui aga ränikarbiidi (SiC) materjali ja protsessi probleemid on põhimõtteliselt lahendatud, saab seadme ja pakendi töökindlusest peamine tegur, mis mõjutab kõrgtemperatuursete ränikarbiidi (SiC) integraallülituste jõudlust.
Postituse aeg: 23. august 2022