Tentsio handiko, potentzia handiko, maiztasun handiko eta tenperatura handiko ezaugarriak bilatzen dituzten S1C gailu diskretuetatik desberdina, SiC zirkuitu integratuaren ikerketa-helburua batez ere potentzia-IC adimendunen kontrol-zirkuituetarako tenperatura altuko zirkuitu digitala lortzea da. Barne-eremu elektrikorako SiC zirkuitu integratua oso baxua denez, mikrotubuluen akatsen eragina asko gutxituko da. Hau da egiaztatu den SiC monolitiko integratutako anplifikadore operazionalaren txiparen lehen pieza, benetako produktu amaitua eta errendimendua mikrotubuluen akatsena baino askoz handiagoa dela zehaztu da, beraz, SiC errendimendu-ereduan eta Si eta CaAs materialean oinarrituta, nabarmen desberdinak dira. Txipa NMOSFET agortze-teknologian oinarritzen da. Arrazoi nagusia da alderantzizko kanaleko SiC MOSFETen eramaile-mugikortasun eraginkorra txikiegia dela. Sic-en gainazaleko mugikortasuna hobetzeko, beharrezkoa da Sic-en oxidazio termikoaren prozesua hobetzea eta optimizatzea.
Purdue Unibertsitateak lan handia egin du SiC zirkuitu integratuetan. 1992an, fabrika arrakastaz garatu zen alderantzizko kanaleko 6H-SIC NMOSFET zirkuitu integratu digital monolitikoetan oinarrituta. Txipek ate gabeko, ate gabeko, ate bitar edo bikoitzeko zirkuituak ditu, kontagailu bitarra eta erdi-sumadore zirkuituak, eta behar bezala funtziona dezake 25 °C eta 300 °C arteko tenperatura-tartean. 1995ean, lehenengo SiC planoko MESFET zirkuitu integratuak fabrikatu ziren banadio injekzio bidezko isolamendu-teknologia erabiliz. Injektatutako banadio kopurua zehatz-mehatz kontrolatuz, SiC isolatzaile bat lor daiteke.
Logika digitaleko zirkuituetan, CMOS zirkuituak NMOS zirkuituak baino erakargarriagoak dira. 1996ko irailean, lehen 6H-SIC CMOS zirkuitu integratu digitala fabrikatu zen. Gailuak injektatutako N ordena eta deposizio oxido geruza erabiltzen ditu, baina beste prozesu arazo batzuen ondorioz, txiparen PMOSFETen atalase-tentsioa altuegia da. 1997ko martxoan, bigarren belaunaldiko SiC CMOS zirkuitua fabrikatu zenean, P tranpa eta hazkunde termikoko oxido geruza injektatzeko teknologia hartu zen. Prozesuaren hobekuntzaren bidez lortutako PMOSEFten atalase-tentsioa -4,5V ingurukoa da. Txipeko zirkuitu guztiek ondo funtzionatzen dute giro-tenperaturan 300 °C-ra arte eta elikatze-iturri bakar batek elikatzen ditu, 5 eta 15V artekoa izan daitekeena.
Substratuen oblearen kalitatea hobetzearekin batera, zirkuitu integratu funtzionalagoak eta errendimendu handiagokoak egingo dira. Hala ere, SiC materialaren eta prozesuaren arazoak funtsean konpontzen direnean, gailuaren eta paketearen fidagarritasuna izango da tenperatura altuko SiC zirkuitu integratuetan eragina izango duen faktore nagusia.
Argitaratze data: 2022ko abuztuaren 23a