Till skillnad från diskreta S1C-komponenter som strävar efter högspänning, hög effekt, hög frekvens och höga temperaturegenskaper, är forskningsmålet för integrerade SiC-kretsar huvudsakligen att erhålla digitala kretsar med hög temperatur för intelligenta effektkretsar för styrkretsar. Eftersom den integrerade SiC-kretsens interna elektriska fält är mycket lågt, kommer påverkan av mikrotubuli-defekter att minska avsevärt. Detta är det första monolitiska SiC-integrerade operationsförstärkarchipet som verifierats. Den faktiska slutprodukten och utbytet bestäms av att vara mycket högre än mikrotubuli-defekter. Därför är det uppenbart att SiC-utbytesmodellen och Si- och CaAs-materialet skiljer sig åt. Chipet är baserat på NMOSFET-teknik med utarmning. Den främsta anledningen är att den effektiva bärvågsmobiliteten hos omvänd kanal SiC MOSFET är för låg. För att förbättra ytmobiliteten hos SiC är det nödvändigt att förbättra och optimera den termiska oxidationsprocessen för SiC.
Purdue University har arbetat mycket med integrerade SiC-kretsar. År 1992 utvecklades fabriken framgångsrikt baserad på monolitiska digitala integrerade kretsar med omvänd kanal 6H-SIC NMOSFET. Chipet innehåller kretsar som antingen är gate eller inte är gate, på eller gate, binära räknare och halvadderare och kan fungera korrekt i temperaturområdet 25 °C till 300 °C. År 1995 tillverkades de första SiC-plana MESFET-kretsarna med hjälp av vanadininjektionsisoleringsteknik. Genom att exakt kontrollera mängden injicerat vanadin kan en isolerande SiC erhållas.
I digitala logikkretsar är CMOS-kretsar mer attraktiva än NMOS-kretsar. I september 1996 tillverkades den första digitala integrerade 6H-SIC CMOS-kretsen. Enheten använder injicerat N-ordnings- och deponeringsoxidlager, men på grund av andra processproblem är chipets tröskelspänning för hög. I mars 1997, när andra generationens SiC CMOS-krets tillverkades, användes tekniken för injicering av P-fälla och termiskt tillväxtoxidlager. Tröskelspänningen för PMOSEFT:er, som erhållits genom processförbättring, är cirka -4,5 V. Alla kretsar på chipet fungerar bra vid rumstemperatur upp till 300 °C och drivs av en enda strömförsörjning, som kan vara allt från 5 till 15 V.
Med förbättringen av substratwaferkvaliteten kommer mer funktionella och mer avkastande integrerade kretsar att tillverkas. Men när material- och processproblemen med SiC i princip är lösta kommer enhetens och kapslingens tillförlitlighet att bli den viktigaste faktorn som påverkar prestandan hos integrerade SiC-kretsar som tål höga temperaturer.
Publiceringstid: 23 augusti 2022