SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಸಂಶೋಧನಾ ಸ್ಥಿತಿ

ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ S1C ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಸಾಧನಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುರಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬುದ್ಧಿವಂತ ವಿದ್ಯುತ್ IC ಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು. ಆಂತರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕಾಗಿ SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿರುವುದರಿಂದ, ಮೈಕ್ರೊಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ದೋಷದ ಪ್ರಭಾವವು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಏಕಶಿಲೆಯ SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಆಪರೇಷನಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಚಿಪ್‌ನ ಮೊದಲ ತುಣುಕು ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ, ನಿಜವಾದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮೈಕ್ರೋಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ ದೋಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಆದ್ದರಿಂದ, SiC ಇಳುವರಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಮತ್ತು Si ಮತ್ತು CaAs ವಸ್ತುವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಚಿಪ್ ಸವಕಳಿ NMOSFET ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ರಿವರ್ಸ್ ಚಾನೆಲ್ SiC MOSFET ಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಾಹಕ ಚಲನಶೀಲತೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. Sic ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು, Sic ನ ಉಷ್ಣ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

ಪರ್ಡ್ಯೂ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಕುರಿತು ಸಾಕಷ್ಟು ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದೆ. 1992 ರಲ್ಲಿ, ರಿವರ್ಸ್ ಚಾನೆಲ್ 6H-SIC NMOSFET ಗಳ ಏಕಶಿಲೆಯ ಡಿಜಿಟಲ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕಾರ್ಖಾನೆಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಚಿಪ್ ಗೇಟ್, ಅಥವಾ ಗೇಟ್ ಅಲ್ಲ, ಆನ್ ಅಥವಾ ಗೇಟ್ ಅಲ್ಲ, ಬೈನರಿ ಕೌಂಟರ್ ಮತ್ತು ಅರ್ಧ ಆಡ್ಡರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು 25°C ನಿಂದ 300°C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. 1995 ರಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ SiC ಪ್ಲೇನ್ MESFET Ic ಗಳನ್ನು ವೆನಾಡಿಯಮ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಐಸೊಲೇಷನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ವೆನಾಡಿಯಮ್ ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಿರೋಧಕ SiC ಅನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು NMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿವೆ. ಸೆಪ್ಟೆಂಬರ್ 1996 ರಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ 6H-SIC CMOS ಡಿಜಿಟಲ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಸಾಧನವು ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡಲಾದ N-ಆರ್ಡರ್ ಮತ್ತು ಡಿಪಾಸಿಷನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಚಿಪ್ PMOSFET ಗಳ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಮಾರ್ಚ್ 1997 ರಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ SiC CMOS ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವಾಗ. P ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ಗ್ರೋತ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ಇಂಜೆಕ್ಟ್ ಮಾಡುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಸುಧಾರಣೆಯಿಂದ ಪಡೆದ PMOSEFT ಗಳ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸುಮಾರು -4.5V ಆಗಿದೆ. ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು 300°C ವರೆಗಿನ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು 5 ರಿಂದ 15V ವರೆಗೆ ಇರಬಹುದು.

ತಲಾಧಾರ ವೇಫರ್ ಗುಣಮಟ್ಟ ಸುಧಾರಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿಯ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SiC ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಮೂಲತಃ ಪರಿಹರಿಸಿದಾಗ, ಸಾಧನ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ SiC ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗುತ್ತದೆ.