Berbeda dengan perangkat diskrit S1C yang mengejar karakteristik tegangan tinggi, daya tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu tinggi, tujuan penelitian sirkuit terpadu SiC terutama untuk mendapatkan sirkuit digital suhu tinggi untuk sirkuit kontrol IC daya cerdas. Karena medan listrik internal sirkuit terpadu SiC sangat rendah, maka pengaruh cacat mikrotubulus akan sangat berkurang. Ini adalah chip penguat operasional terpadu SiC monolitik pertama yang diverifikasi, produk jadi aktual dan hasil yang ditentukan jauh lebih tinggi daripada cacat mikrotubulus, oleh karena itu, berdasarkan model hasil SiC dan material Si dan CaAs jelas berbeda. Chip ini didasarkan pada teknologi NMOSFET deplesi. Alasan utamanya adalah mobilitas pembawa efektif dari MOSFET SiC saluran balik terlalu rendah. Untuk meningkatkan mobilitas permukaan SiC, perlu untuk meningkatkan dan mengoptimalkan proses oksidasi termal SiC.
Universitas Purdue telah melakukan banyak penelitian tentang sirkuit terpadu SiC. Pada tahun 1992, pabrik berhasil mengembangkan sirkuit terpadu digital monolitik berbasis NMOSFET 6H-SIC saluran terbalik. Chip tersebut berisi gerbang AND/NOT, gerbang OR/NOT, gerbang ON/OR, penghitung biner, dan sirkuit half adder, serta dapat beroperasi dengan baik dalam rentang suhu 25°C hingga 300°C. Pada tahun 1995, IC MESFET planar SiC pertama dibuat menggunakan teknologi isolasi injeksi vanadium. Dengan mengontrol secara tepat jumlah vanadium yang diinjeksikan, SiC yang bersifat isolator dapat diperoleh.
Dalam rangkaian logika digital, rangkaian CMOS lebih menarik daripada rangkaian NMOS. Pada September 1996, sirkuit terpadu digital CMOS 6H-SIC pertama diproduksi. Perangkat ini menggunakan lapisan oksida N-order yang diinjeksikan dan dideposisikan, tetapi karena masalah proses lainnya, tegangan ambang PMOSFET pada chip terlalu tinggi. Pada Maret 1997, saat memproduksi rangkaian CMOS SiC generasi kedua, teknologi injeksi perangkap P dan lapisan oksida pertumbuhan termal diadopsi. Tegangan ambang PMOSFET yang diperoleh melalui peningkatan proses adalah sekitar -4,5V. Semua rangkaian pada chip bekerja dengan baik pada suhu ruangan hingga 300°C dan ditenagai oleh satu catu daya, yang dapat berkisar antara 5 hingga 15V.
Dengan peningkatan kualitas wafer substrat, sirkuit terpadu yang lebih fungsional dan berdaya hasil lebih tinggi akan dapat dibuat. Namun, ketika masalah material dan proses SiC pada dasarnya telah teratasi, keandalan perangkat dan kemasan akan menjadi faktor utama yang memengaruhi kinerja sirkuit terpadu SiC suhu tinggi.
Waktu posting: 23 Agustus 2022