एसआयसी एकात्मिक सर्किटची संशोधन स्थिती

उच्च व्होल्टेज, उच्च पॉवर, उच्च फ्रिक्वेन्सी आणि उच्च तापमान या वैशिष्ट्यांचा पाठपुरावा करणाऱ्या S1C डिस्क्रीट डिव्हाइसेसच्या विपरीत, SiC इंटिग्रेटेड सर्किटचे संशोधनाचे मुख्य उद्दिष्ट इंटेलिजेंट पॉवर ICs कंट्रोल सर्किटसाठी उच्च तापमान डिजिटल सर्किट मिळवणे हे आहे. SiC इंटिग्रेटेड सर्किटमध्ये अंतर्गत विद्युत क्षेत्र खूप कमी असल्यामुळे, मायक्रोट्यूब्यूल्स दोषांचा प्रभाव मोठ्या प्रमाणात कमी होतो. ही मोनोलिथिक SiC इंटिग्रेटेड ऑपरेशनल अॅम्प्लिफायर चिपची पहिलीच पडताळणी आहे. प्रत्यक्ष तयार उत्पादनाचे उत्पादन (yield) मायक्रोट्यूब्यूल्स दोषांपेक्षा खूप जास्त आहे, त्यामुळे SiC उत्पादन मॉडेल आणि Si व CaAs मटेरियलमधील फरक स्पष्ट आहे. ही चिप डिप्लेशन NMOSFET तंत्रज्ञानावर आधारित आहे. याचे मुख्य कारण म्हणजे रिव्हर्स चॅनल SiC MOSFETs ची प्रभावी वाहक गतिशीलता (effective carrier mobility) खूप कमी असते. SiC ची पृष्ठभागावरील गतिशीलता सुधारण्यासाठी, SiC च्या थर्मल ऑक्सिडेशन प्रक्रियेत सुधारणा आणि अनुकूलन करणे आवश्यक आहे.

पर्ड्यू विद्यापीठाने SiC इंटिग्रेटेड सर्किट्सवर बरेच काम केले आहे. १९९२ मध्ये, रिव्हर्स चॅनल 6H-SIC NMOSFETs मोनोलिथिक डिजिटल इंटिग्रेटेड सर्किटवर आधारित एक चिप यशस्वीरित्या विकसित करण्यात आली. या चिपमध्ये अँड-नॉट गेट, ऑर-नॉट गेट, ऑन-ऑर गेट, बायनरी काउंटर आणि हाफ ॲडर सर्किट्स आहेत आणि ती २५°C ते ३००°C तापमानाच्या श्रेणीत योग्यरित्या कार्य करू शकते. १९९५ मध्ये, व्हॅनेडियम इंजेक्शन आयसोलेशन तंत्रज्ञानाचा वापर करून पहिले SiC प्लेन MESFET Ics तयार करण्यात आले. व्हॅनेडियमच्या इंजेक्ट केलेल्या प्रमाणावर अचूक नियंत्रण ठेवून, एक इन्सुलेटिंग SiC मिळवता येते.

डिजिटल लॉजिक सर्किट्समध्ये, NMOS सर्किट्सपेक्षा CMOS सर्किट्स अधिक आकर्षक आहेत. सप्टेंबर १९९६ मध्ये, पहिले 6H-SIC CMOS डिजिटल इंटिग्रेटेड सर्किट तयार करण्यात आले. या डिव्हाइसमध्ये इंजेक्टेड N-ऑर्डर आणि डिपॉझिशन ऑक्साइड लेयरचा वापर केला जातो, परंतु इतर प्रक्रिया समस्यांमुळे, चिपवरील PMOSFETs चा थ्रेशोल्ड व्होल्टेज खूप जास्त असतो. मार्च १९९७ मध्ये दुसऱ्या पिढीचे SiC CMOS सर्किट तयार करताना, P ट्रॅप इंजेक्ट करण्याचे आणि थर्मल ग्रोथ ऑक्साइड लेयरचे तंत्रज्ञान वापरण्यात आले. प्रक्रियेतील सुधारणेमुळे मिळालेला PMOSFETs चा थ्रेशोल्ड व्होल्टेज सुमारे -४.५V आहे. चिपवरील सर्व सर्किट्स ३००°C पर्यंतच्या सामान्य तापमानात व्यवस्थित काम करतात आणि त्यांना ५ ते १५V पर्यंतच्या एकाच पॉवर सप्लायद्वारे वीज पुरवली जाते.

सबस्ट्रेट वेफरच्या गुणवत्तेत सुधारणा झाल्यामुळे, अधिक कार्यक्षम आणि उच्च उत्पादनक्षमतेचे इंटिग्रेटेड सर्किट्स तयार केले जातील. तथापि, जेव्हा SiC मटेरियल आणि प्रक्रियेच्या समस्या मूलभूतपणे सुटतील, तेव्हा डिव्हाइस आणि पॅकेजची विश्वसनीयता हा उच्च-तापमान SiC इंटिग्रेटेड सर्किट्सच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारा मुख्य घटक बनेल.