Status penyelidikan litar bersepadu SiC

Berbeza dengan peranti diskret S1C yang mengejar ciri-ciri voltan tinggi, kuasa tinggi, frekuensi tinggi dan suhu tinggi, matlamat penyelidikan litar bersepadu SiC adalah terutamanya untuk mendapatkan litar digital suhu tinggi untuk litar kawalan IC kuasa pintar. Memandangkan litar bersepadu SiC untuk medan elektrik dalaman adalah sangat rendah, maka pengaruh kecacatan mikrotubul akan berkurangan dengan ketara, ini adalah bahagian pertama cip penguat operasi bersepadu SiC monolitik yang disahkan, produk siap sebenar dan ditentukan oleh hasil adalah jauh lebih tinggi daripada kecacatan mikrotubul, oleh itu, berdasarkan model hasil SiC dan bahan Si dan CaAs jelas berbeza. Cip ini berdasarkan teknologi NMOSFET susutan. Sebab utamanya ialah mobiliti pembawa berkesan MOSFET SiC saluran terbalik terlalu rendah. Untuk meningkatkan mobiliti permukaan Sic, adalah perlu untuk meningkatkan dan mengoptimumkan proses pengoksidaan haba Sic.

Universiti Purdue telah melakukan banyak kerja pada litar bersepadu SiC. Pada tahun 1992, kilang ini berjaya dibangunkan berdasarkan litar bersepadu digital monolitik NMOSFET 6H-SIC saluran terbalik. Cip ini mengandungi litar bukan get, atau bukan get, pada atau get, kaunter binari, dan separuh penambah dan boleh beroperasi dengan baik dalam julat suhu 25°C hingga 300°C. Pada tahun 1995, IC MESFET satah SiC pertama telah dibuat menggunakan teknologi pengasingan suntikan vanadium. Dengan mengawal jumlah vanadium yang disuntik dengan tepat, SiC penebat boleh diperolehi.

Dalam litar logik digital, litar CMOS lebih menarik daripada litar NMOS. Pada bulan September 1996, litar bersepadu digital CMOS 6H-SIC yang pertama telah dihasilkan. Peranti ini menggunakan lapisan oksida tertib-N yang disuntik dan dimendapan, tetapi disebabkan oleh masalah proses lain, voltan ambang PMOSFET cip terlalu tinggi. Pada bulan Mac 1997, semasa mengeluarkan litar CMOS SiC generasi kedua, teknologi perangkap P suntikan dan lapisan oksida pertumbuhan haba telah diguna pakai. Voltan ambang PMOSEFT yang diperoleh melalui penambahbaikan proses adalah kira-kira -4.5V. Semua litar pada cip berfungsi dengan baik pada suhu bilik sehingga 300°C dan dikuasakan oleh bekalan kuasa tunggal, yang boleh berada di antara 5 hingga 15V.

Dengan peningkatan kualiti wafer substrat, litar bersepadu yang lebih berfungsi dan hasil yang lebih tinggi akan dihasilkan. Walau bagaimanapun, apabila masalah bahan dan proses SiC pada asasnya diselesaikan, kebolehpercayaan peranti dan pakej akan menjadi faktor utama yang mempengaruhi prestasi litar bersepadu SiC suhu tinggi.


Masa siaran: 23 Ogos 2022
Sembang Dalam Talian WhatsApp!