SiC ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் ஆராய்ச்சி நிலை

உயர் மின்னழுத்தம், உயர் சக்தி, உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை பண்புகளைப் பின்பற்றும் S1C தனித்த சாதனங்களிலிருந்து வேறுபட்டு, SiC ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் ஆராய்ச்சி இலக்கு முக்கியமாக அறிவார்ந்த சக்தி IC களின் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கான உயர் வெப்பநிலை டிஜிட்டல் சுற்றுகளைப் பெறுவதாகும். உள் மின்சார புலத்திற்கான SiC ஒருங்கிணைந்த சுற்று மிகவும் குறைவாக இருப்பதால், நுண்குழாய்களின் குறைபாட்டின் தாக்கம் பெரிதும் குறையும், இது ஒற்றைக்கல் SiC ஒருங்கிணைந்த செயல்பாட்டு பெருக்கி சிப்பின் முதல் பகுதி சரிபார்க்கப்பட்டது, உண்மையான முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு மற்றும் மகசூல் மூலம் தீர்மானிக்கப்பட்டது நுண்குழாய் குறைபாடுகளை விட மிக அதிகமாக உள்ளது, எனவே, SiC மகசூல் மாதிரியின் அடிப்படையில் மற்றும் Si மற்றும் CaAs பொருள் வெளிப்படையாக வேறுபட்டது. சிப் குறைப்பு NMOSFET தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. முக்கிய காரணம், தலைகீழ் சேனல் SiC MOSFETகளின் பயனுள்ள கேரியர் இயக்கம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. Sic இன் மேற்பரப்பு இயக்கத்தை மேம்படுத்த, Sic இன் வெப்ப ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையை மேம்படுத்துவதும் மேம்படுத்துவதும் அவசியம்.

பர்டூ பல்கலைக்கழகம் SiC ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் நிறைய வேலைகளைச் செய்துள்ளது. 1992 ஆம் ஆண்டில், இந்த தொழிற்சாலை தலைகீழ் சேனல் 6H-SIC NMOSFET களின் மோனோலிதிக் டிஜிட்டல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் அடிப்படையில் வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்பட்டது. இந்த சிப்பில் கேட், அல்லது கேட் அல்ல, ஆன் அல்லது கேட், பைனரி கவுண்டர் மற்றும் அரை சேர்டர் சுற்றுகள் உள்ளன, மேலும் 25°C முதல் 300°C வரையிலான வெப்பநிலை வரம்பில் சரியாக இயங்க முடியும். 1995 ஆம் ஆண்டில், முதல் SiC விமானம் MESFET Ics வெனடியம் ஊசி தனிமைப்படுத்தும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்டது. செலுத்தப்படும் வெனடியத்தின் அளவை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு இன்சுலேடிங் SiC ஐப் பெறலாம்.

டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்களில், CMOS சர்க்யூட்கள் NMOS சர்க்யூட்களை விட மிகவும் கவர்ச்சிகரமானவை. செப்டம்பர் 1996 இல், முதல் 6H-SIC CMOS டிஜிட்டல் ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் தயாரிக்கப்பட்டது. இந்த சாதனம் உட்செலுத்தப்பட்ட N-வரிசை மற்றும் படிவு ஆக்சைடு அடுக்கைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் பிற செயல்முறை சிக்கல்கள் காரணமாக, சிப் PMOSFET இன் த்ரெஷோல்ட் மின்னழுத்தம் மிக அதிகமாக உள்ளது. மார்ச் 1997 இல் இரண்டாம் தலைமுறை SiC CMOS சர்க்யூட்டை உற்பத்தி செய்யும் போது. P ட்ராப் மற்றும் வெப்ப வளர்ச்சி ஆக்சைடு லேயரை உட்செலுத்தும் தொழில்நுட்பம் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. செயல்முறை மேம்பாட்டால் பெறப்பட்ட PMOSEFT களின் த்ரெஷோல்ட் மின்னழுத்தம் சுமார் -4.5V ஆகும். சிப்பில் உள்ள அனைத்து சர்க்யூட்களும் 300°C வரை அறை வெப்பநிலையில் நன்றாக வேலை செய்கின்றன மற்றும் 5 முதல் 15V வரை எங்கும் இருக்கக்கூடிய ஒற்றை மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுகின்றன.

அடி மூலக்கூறு வேஃபர் தரத்தின் முன்னேற்றத்துடன், அதிக செயல்பாட்டு மற்றும் அதிக மகசூல் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் உருவாக்கப்படும். இருப்பினும், SiC பொருள் மற்றும் செயல்முறை சிக்கல்கள் அடிப்படையில் தீர்க்கப்படும்போது, ​​சாதனம் மற்றும் தொகுப்பின் நம்பகத்தன்மை உயர் வெப்பநிலை SiC ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் செயல்திறனை பாதிக்கும் முக்கிய காரணியாக மாறும்.