W odróżnieniu od dyskretnych urządzeń S1C, które dążą do charakterystyk wysokiego napięcia, dużej mocy, wysokiej częstotliwości i wysokiej temperatury, celem badawczym zintegrowanego układu SiC jest głównie uzyskanie cyfrowego obwodu o wysokiej temperaturze dla inteligentnego obwodu sterowania układami scalonymi mocy. Ponieważ zintegrowany układ SiC dla wewnętrznego pola elektrycznego jest bardzo niski, więc wpływ defektu mikrotubul znacznie się zmniejszy, jest to pierwszy element monolitycznego zintegrowanego układu wzmacniacza operacyjnego SiC, który został zweryfikowany, rzeczywisty produkt końcowy i określony przez wydajność jest znacznie wyższy niż defekty mikrotubul, dlatego w oparciu o model wydajności SiC oraz materiał Si i CaAs jest oczywiście inny. Układ opiera się na technologii zubożonego NMOSFET. Głównym powodem jest to, że efektywna ruchliwość nośników MOSFET SiC z kanałem odwrotnym jest zbyt niska. Aby poprawić ruchliwość powierzchniową SiC, konieczne jest ulepszenie i zoptymalizowanie procesu utleniania termicznego SiC.
Purdue University wykonał wiele prac nad układami scalonymi SiC. W 1992 r. fabryka została pomyślnie opracowana na podstawie monolitycznego cyfrowego układu scalonego 6H-SIC NMOSFET z kanałem odwrotnym. Układ zawiera i nie bramkę, lub nie bramkę, na lub bramkę, licznik binarny i półsumator i może działać prawidłowo w zakresie temperatur od 25°C do 300°C. W 1995 r. pierwszy układ scalony SiC plane MESFET Ics został wyprodukowany przy użyciu technologii izolacji wtrysku wanadu. Poprzez precyzyjną kontrolę ilości wtryskiwanego wanadu można uzyskać izolujący SiC.
W cyfrowych układach logicznych układy CMOS są atrakcyjniejsze niż układy NMOS. We wrześniu 1996 r. wyprodukowano pierwszy cyfrowy układ scalony CMOS 6H-SIC. Urządzenie wykorzystuje wtryskiwaną warstwę tlenku N-rzędu i osadzania, ale z powodu innych problemów procesowych napięcie progowe układu PMOSFET jest zbyt wysokie. W marcu 1997 r. podczas produkcji układu CMOS SiC drugiej generacji przyjęto technologię wtryskiwania pułapki P i warstwy tlenku wzrostu termicznego. Napięcie progowe PMOSEFT uzyskane dzięki ulepszeniu procesu wynosi około -4,5 V. Wszystkie układy na układzie działają dobrze w temperaturze pokojowej do 300°C i są zasilane pojedynczym zasilaczem, który może mieć napięcie od 5 do 15 V.
Wraz z poprawą jakości płytek podłoża powstaną bardziej funkcjonalne i wydajniejsze układy scalone. Jednak gdy problemy z materiałem SiC i procesem zostaną zasadniczo rozwiązane, niezawodność urządzenia i obudowy stanie się głównym czynnikiem wpływającym na wydajność wysokotemperaturowych układów scalonych SiC.
Czas publikacji: 23-08-2022