Az S1C diszkrét eszközöktől eltérően, amelyek nagyfeszültségű, nagy teljesítményű, nagyfrekvenciás és magas hőmérsékleti jellemzőket követnek, a SiC integrált áramkör kutatási célja főként magas hőmérsékletű digitális áramkör létrehozása intelligens teljesítmény IC-k vezérlő áramköréhez. Mivel a SiC integrált áramkör belső elektromos mezője nagyon alacsony, így a mikrotubulusok hibáinak hatása jelentősen csökken. Ez az első monolitikus SiC integrált műveleti erősítő chip, amelyet igazoltak. A tényleges késztermék és a hozam sokkal magasabb, mint a mikrotubulusok hibáinak hozama, ezért a SiC hozammodell és a Si és CaAs anyag alapján nyilvánvalóan eltérő. A chip kiürítési NMOSFET technológián alapul. Ennek fő oka, hogy a fordított csatornás SiC MOSFET-ek effektív töltéshordozó-mobilitása túl alacsony. A Sic felületi mobilitásának javítása érdekében javítani és optimalizálni kell a Sic termikus oxidációs folyamatát.
A Purdue Egyetem rengeteg munkát végzett a SiC integrált áramkörök terén. 1992-ben sikeresen kifejlesztették a gyárat a fordított csatornás 6H-SIC NMOSFET monolitikus digitális integrált áramkör alapján. A chip tartalmaz egy nem kaput, egy bekapcsolt vagy nem kaput, egy bináris számlálót és egy félösszeadó áramkört, és 25°C és 300°C közötti hőmérsékleti tartományban képes megfelelően működni. 1995-ben elkészítették az első SiC sík MESFET integrált áramköröket vanádium-befecskendezéses izolációs technológiával. A befecskendezett vanádium mennyiségének pontos szabályozásával szigetelő SiC-ot lehet előállítani.
A digitális logikai áramkörökben a CMOS áramkörök vonzóbbak az NMOS áramköröknél. 1996 szeptemberében gyártották az első 6H-SIC CMOS digitális integrált áramkört. Az eszköz injektált N-rendű és lerakódásos oxidréteget használ, de egyéb folyamatproblémák miatt a chip PMOSFET-jeinek küszöbfeszültsége túl magas. 1997 márciusában a második generációs SiC CMOS áramkör gyártásakor a P-csapda és a hőnövekedéses oxidréteg injektálásán alapuló technológiát alkalmazták. A folyamatfejlesztéssel kapott PMOSEFT-ek küszöbfeszültsége körülbelül -4,5 V. A chipen lévő összes áramkör jól működik szobahőmérsékleten 300 °C-ig, és egyetlen tápegységről táplálhatók, amely 5 és 15 V között lehet.
Az aljzatlap minőségének javulásával funkcionálisabb és nagyobb hozamú integrált áramkörök készülhetnek. Azonban, ha a SiC anyaggal és eljárással kapcsolatos problémák alapvetően megoldódnak, az eszköz és a tokozás megbízhatósága lesz a fő tényező, amely befolyásolja a magas hőmérsékletű SiC integrált áramkörök teljesítményét.
Közzététel ideje: 2022. augusztus 23.