Atšķirībā no S1C diskrētajām ierīcēm, kurām ir augstsprieguma, lielas jaudas, augstas frekvences un augstas temperatūras raksturlielumi, SiC integrālās shēmas pētniecības mērķis galvenokārt ir iegūt augstas temperatūras digitālo shēmu intelektuālu jaudas integrālo shēmu vadības shēmai. Tā kā SiC integrālajā shēmā iekšējais elektriskais lauks ir ļoti zems, tāpēc mikrotubulu defektu ietekme ievērojami mazināsies. Šis ir pirmais pārbaudītais monolītās SiC integrētās operacionālā pastiprinātāja mikroshēmas elements. Faktiskais gatavais produkts un noteiktā raža ir daudz augstāka nekā mikrotubulu defektiem, tāpēc, pamatojoties uz SiC ražas modeli, Si un CaAs materiāls acīmredzami atšķiras. Mikroshēma ir balstīta uz noplicināšanas NMOSFET tehnoloģiju. Galvenais iemesls ir tas, ka reversā kanāla SiC MOSFET efektīvā nesēju mobilitāte ir pārāk zema. Lai uzlabotu Sic virsmas mobilitāti, ir jāuzlabo un jāoptimizē Sic termiskās oksidācijas process.
Purdue Universitāte ir paveikusi lielu darbu SiC integrālo shēmu jomā. 1992. gadā rūpnīca tika veiksmīgi izstrādāta, pamatojoties uz reversā kanāla 6H-SIC NMOSFET monolītajām digitālajām integrālajām shēmām. Mikroshēma satur gan vārtus, gan vārtus, gan bināro skaitītāju, gan pussaskaitītāju, un var pareizi darboties temperatūras diapazonā no 25°C līdz 300°C. 1995. gadā, izmantojot vanādija iesmidzināšanas izolācijas tehnoloģiju, tika izgatavoti pirmie SiC plaknes MESFET integrālie tranzistori. Precīzi kontrolējot iesmidzināšanas vanādija daudzumu, var iegūt izolējošu SiC.
Digitālajās loģiskajās shēmās CMOS shēmas ir pievilcīgākas nekā NMOS shēmas. 1996. gada septembrī tika izgatavota pirmā 6H-SIC CMOS digitālā integrētā shēma. Ierīce izmanto injicētu N kārtas tranzistoru un oksīda slāņa uzklāšanu, taču citu procesa problēmu dēļ mikroshēmas PMOSFET sliekšņa spriegums ir pārāk augsts. 1997. gada martā, ražojot otrās paaudzes SiC CMOS shēmu, tika pieņemta P slazda injicēšanas un termiskās augšanas oksīda slāņa tehnoloģija. Procesa uzlabošanas rezultātā iegūto PMOSEFT sliekšņa spriegums ir aptuveni -4,5 V. Visas mikroshēmas shēmas labi darbojas istabas temperatūrā līdz 300 °C un tiek darbinātas ar vienu barošanas avotu, kas var būt no 5 līdz 15 V.
Uzlabojot substrāta vafeļu kvalitāti, tiks izgatavotas funkcionālākas un lielākas ražības integrālās shēmas. Tomēr, kad SiC materiālu un procesu problēmas tiks pamatā atrisinātas, ierīces un korpusa uzticamība kļūs par galveno faktoru, kas ietekmēs augstas temperatūras SiC integrālo shēmu veiktspēju.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 23. augusts