उच्च वोल्टेज, उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति और उच्च तापमान विशेषताओं वाले S1C असतत उपकरणों से भिन्न, SiC एकीकृत परिपथ का अनुसंधान लक्ष्य मुख्य रूप से बुद्धिमान पावर IC नियंत्रण परिपथ के लिए उच्च तापमान डिजिटल परिपथ प्राप्त करना है। चूंकि SiC एकीकृत परिपथ का आंतरिक विद्युत क्षेत्र बहुत कम होता है, इसलिए माइक्रोट्यूब्यूल दोषों का प्रभाव काफी हद तक कम हो जाता है। यह पहला मोनोलिथिक SiC एकीकृत परिचालन एम्पलीफायर चिप है जिसका सत्यापन किया गया है। वास्तविक तैयार उत्पाद की उपज माइक्रोट्यूब्यूल दोषों की तुलना में कहीं अधिक है, इसलिए SiC उपज मॉडल और Si तथा CaAs सामग्री के बीच स्पष्ट अंतर है। यह चिप डिप्लेशन NMOSFET तकनीक पर आधारित है। इसका मुख्य कारण यह है कि रिवर्स चैनल SiC MOSFETs की प्रभावी वाहक गतिशीलता बहुत कम होती है। SiC की सतह गतिशीलता को बेहतर बनाने के लिए, SiC की तापीय ऑक्सीकरण प्रक्रिया को सुधारना और अनुकूलित करना आवश्यक है।
पर्ड्यू विश्वविद्यालय ने SiC एकीकृत परिपथों पर काफी काम किया है। 1992 में, रिवर्स चैनल 6H-SIC NMOSFETs पर आधारित मोनोलिथिक डिजिटल एकीकृत परिपथ को सफलतापूर्वक विकसित किया गया। इस चिप में एंड नॉट गेट, ऑर नॉट गेट, ऑन ऑर गेट, बाइनरी काउंटर और हाफ एडर परिपथ शामिल हैं और यह 25°C से 300°C के तापमान रेंज में ठीक से काम कर सकता है। 1995 में, वैनेडियम इंजेक्शन आइसोलेशन तकनीक का उपयोग करके पहला SiC प्लेन MESFET IC निर्मित किया गया। वैनेडियम की मात्रा को सटीक रूप से नियंत्रित करके, एक इन्सुलेटिंग SiC प्राप्त किया जा सकता है।
डिजिटल लॉजिक सर्किट में, CMOS सर्किट NMOS सर्किट की तुलना में अधिक आकर्षक हैं। सितंबर 1996 में, पहला 6H-SIC CMOS डिजिटल इंटीग्रेटेड सर्किट निर्मित किया गया था। इस डिवाइस में इंजेक्टेड N-ऑर्डर और डिपोजिशन ऑक्साइड लेयर का उपयोग किया गया था, लेकिन अन्य प्रक्रिया संबंधी समस्याओं के कारण, चिप के PMOSFETs का थ्रेशोल्ड वोल्टेज बहुत अधिक था। मार्च 1997 में, दूसरी पीढ़ी के SiC CMOS सर्किट के निर्माण के दौरान, P ट्रैप इंजेक्शन और थर्मल ग्रोथ ऑक्साइड लेयर की तकनीक को अपनाया गया। प्रक्रिया में सुधार के परिणामस्वरूप PMOSFETs का थ्रेशोल्ड वोल्टेज लगभग -4.5V प्राप्त हुआ। चिप पर सभी सर्किट 300°C तक के कमरे के तापमान पर अच्छी तरह से काम करते हैं और एक ही पावर सप्लाई से संचालित होते हैं, जो 5 से 15V तक हो सकती है।
सबस्ट्रेट वेफर की गुणवत्ता में सुधार के साथ, अधिक कार्यात्मक और उच्च उत्पादन क्षमता वाले एकीकृत परिपथ बनाए जा सकेंगे। हालांकि, जब SiC सामग्री और प्रक्रिया संबंधी समस्याएं मूल रूप से हल हो जाएंगी, तब भी उच्च तापमान वाले SiC एकीकृत परिपथों के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक उपकरण और पैकेज की विश्वसनीयता ही होगी।
पोस्ट करने का समय: 23 अगस्त 2022