SiC ඒකාබද්ධ පරිපථයේ පර්යේෂණ තත්ත්වය

අධි වෝල්ටීයතාව, අධි බලය, අධි සංඛ්‍යාතය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ලක්ෂණ අනුගමනය කරන S1C විවික්ත උපාංගවලට වඩා වෙනස්ව, SiC ඒකාබද්ධ පරිපථයේ පර්යේෂණ ඉලක්කය ප්‍රධාන වශයෙන් බුද්ධිමත් බල IC පාලන පරිපථය සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව ඩිජිටල් පරිපථයක් ලබා ගැනීමයි. අභ්‍යන්තර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය සඳහා SiC ඒකාබද්ධ පරිපථය ඉතා අඩු බැවින්, ක්ෂුද්‍ර නල දෝෂයේ බලපෑම බෙහෙවින් අඩු වනු ඇත, මෙය ඒකලිතික SiC ඒකාබද්ධ මෙහෙයුම් ඇම්ප්ලිෆයර් චිපයේ පළමු කොටස වන අතර සත්‍ය නිමි භාණ්ඩය සත්‍යාපනය කරන ලද අතර අස්වැන්න මගින් තීරණය කරනු ලබන්නේ ක්ෂුද්‍ර නල දෝෂවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය, එබැවින්, SiC අස්වැන්න ආකෘතිය මත පදනම්ව සහ Si සහ CaAs ද්‍රව්‍ය පැහැදිලිවම වෙනස් වේ. චිපය ක්ෂය වීමේ NMOSFET තාක්ෂණය මත පදනම් වේ. ප්‍රධාන හේතුව වන්නේ ප්‍රතිලෝම නාලිකා SiC MOSFET වල ඵලදායී වාහක සංචලතාව ඉතා අඩු වීමයි. Sic හි මතුපිට සංචලතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, Sic හි තාප ඔක්සිකරණ ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කිරීම සහ ප්‍රශස්ත කිරීම අවශ්‍ය වේ.

පර්ඩියු විශ්ව විද්‍යාලය SiC ඒකාබද්ධ පරිපථ සඳහා බොහෝ වැඩ කර ඇත. 1992 දී, කර්මාන්තශාලාව ප්‍රතිලෝම නාලිකාව 6H-SIC NMOSFET හි මොනොලිතික් ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථය මත පදනම්ව සාර්ථකව සංවර්ධනය කරන ලදී. චිපයේ ගේට්ටුව, හෝ ගේට්ටුවක් නොවේ, ඔන් හෝ ගේට්ටුව, ද්විමය කවුන්ටරය සහ අර්ධ එකතු කරන්නා පරිපථ අඩංගු වන අතර 25°C සිට 300°C දක්වා උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ නිසි ලෙස ක්‍රියා කළ හැකිය. 1995 දී, පළමු SiC තල MESFET Ics වැනේඩියම් එන්නත් හුදකලා තාක්ෂණය භාවිතයෙන් නිපදවන ලදී. එන්නත් කරන ලද වැනේඩියම් ප්‍රමාණය හරියටම පාලනය කිරීමෙන්, පරිවාරක SiC ලබා ගත හැකිය.

ඩිජිටල් තාර්කික පරිපථවල, CMOS පරිපථ NMOS පරිපථවලට වඩා ආකර්ශනීයයි. 1996 සැප්තැම්බර් මාසයේදී, පළමු 6H-SIC CMOS ඩිජිටල් ඒකාබද්ධ පරිපථය නිෂ්පාදනය කරන ලදී. උපාංගය එන්නත් කරන ලද N-පිළිවෙල සහ තැන්පත් ඔක්සයිඩ් ස්ථරය භාවිතා කරයි, නමුත් අනෙකුත් ක්‍රියාවලි ගැටළු හේතුවෙන්, චිපයේ PMOSFET හි එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවය ඉතා ඉහළ ය. 1997 මාර්තු මාසයේදී දෙවන පරම්පරාවේ SiC CMOS පරිපථය නිෂ්පාදනය කරන විට. P උගුල සහ තාප වර්ධන ඔක්සයිඩ් ස්ථරය එන්නත් කිරීමේ තාක්ෂණය අනුගමනය කරන ලදී. ක්‍රියාවලි වැඩිදියුණු කිරීමෙන් ලබාගත් PMOSEFT වල එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවය -4.5V පමණ වේ. චිපයේ ඇති සියලුම පරිපථ 300°C දක්වා කාමර උෂ්ණත්වයේ දී හොඳින් ක්‍රියා කරන අතර 5 සිට 15V දක්වා ඕනෑම තැනක විය හැකි තනි බල සැපයුමකින් බල ගැන්වේ.

උපස්ථර වේෆර් ගුණාත්මකභාවය වැඩිදියුණු වීමත් සමඟ, වඩාත් ක්‍රියාකාරී සහ ඉහළ අස්වැන්නක් සහිත ඒකාබද්ධ පරිපථ සාදනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, SiC ද්‍රව්‍ය සහ ක්‍රියාවලි ගැටළු මූලික වශයෙන් විසඳන විට, උපාංගයේ සහ පැකේජයේ විශ්වසනීයත්වය ඉහළ උෂ්ණත්ව SiC ඒකාබද්ධ පරිපථවල ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන ප්‍රධාන සාධකය බවට පත්වනු ඇත.