แตกต่างจากอุปกรณ์แยกส่วน S1C ที่แสวงหาแรงดันไฟฟ้าสูง กำลังสูง ความถี่สูง และลักษณะอุณหภูมิสูง เป้าหมายการวิจัยของวงจรรวม SiC ส่วนใหญ่คือการได้รับวงจรดิจิตอลอุณหภูมิสูงสำหรับวงจรควบคุม IC กำลังอัจฉริยะ เนื่องจากวงจรรวม SiC สำหรับสนามไฟฟ้าภายในนั้นต่ำมาก ดังนั้นอิทธิพลของข้อบกพร่องของไมโครทูบูลจะลดลงอย่างมาก นี่คือชิ้นส่วนแรกของชิปขยายสัญญาณปฏิบัติการแบบรวม SiC แบบโมโนลิธิกที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจริงและกำหนดโดยผลผลิตนั้นสูงกว่าข้อบกพร่องของไมโครทูบูลมาก ดังนั้น เมื่อพิจารณาจากแบบจำลองผลผลิตของ SiC และวัสดุ Si และ CaAs จึงแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ชิปนี้ใช้เทคโนโลยี NMOSFET แบบลดทอน เหตุผลหลักคือการเคลื่อนที่ของตัวพาที่มีประสิทธิภาพของ MOSFET SiC แบบช่องสัญญาณย้อนกลับนั้นต่ำเกินไป เพื่อปรับปรุงการเคลื่อนที่บนพื้นผิวของ Sic จำเป็นต้องปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการออกซิเดชันความร้อนของ Sic
มหาวิทยาลัยเพอร์ดูได้ทำงานอย่างหนักกับวงจรรวม SiC ในปี 1992 โรงงานแห่งนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยใช้วงจรรวมดิจิทัลโมโนลิธิก NMOSFET แบบช่องสัญญาณย้อนกลับ 6H-SIC ชิปนี้มีวงจรแบบไม่มีเกตหรือไม่มีเกต วงจรแบบเคาน์เตอร์ไบนารี และวงจรแบบบวกครึ่งหนึ่ง และสามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมในช่วงอุณหภูมิ 25°C ถึง 300°C ในปี 1995 ได้มีการผลิต MESFET IC แบบระนาบ SiC ตัวแรกโดยใช้เทคโนโลยีการแยกวาเนเดียม โดยสามารถควบคุมปริมาณวาเนเดียมที่ฉีดเข้าไปได้อย่างแม่นยำ จึงสามารถผลิต SiC ที่เป็นฉนวนได้
ในวงจรลอจิกดิจิทัล วงจร CMOS น่าดึงดูดใจกว่าวงจร NMOS ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2539 วงจรรวมดิจิทัล CMOS 6H-SIC ตัวแรกได้รับการผลิตขึ้น อุปกรณ์นี้ใช้ชั้นออกไซด์แบบฉีดและการสะสม N-order แต่เนื่องจากปัญหากระบวนการอื่นๆ แรงดันไฟฟ้าขีดจำกัดของชิป PMOSFET จึงสูงเกินไป ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2540 เมื่อมีการผลิตวงจร CMOS SiC รุ่นที่สอง เทคโนโลยีการฉีด P trap และชั้นออกไซด์ที่เติบโตด้วยความร้อนถูกนำมาใช้ แรงดันไฟฟ้าขีดจำกัดของ PMOSEFT ที่ได้จากการปรับปรุงกระบวนการอยู่ที่ประมาณ -4.5V วงจรทั้งหมดบนชิปทำงานได้ดีที่อุณหภูมิห้องสูงถึง 300°C และใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟเพียงตัวเดียว ซึ่งอาจอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ 5 ถึง 15V
ด้วยการปรับปรุงคุณภาพของเวเฟอร์พื้นผิว วงจรรวมจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและให้ผลผลิตสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อปัญหาเรื่องวัสดุและกระบวนการ SiC ได้รับการแก้ไขในระดับพื้นฐานแล้ว ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และแพ็คเกจจะกลายเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรรวม SiC อุณหภูมิสูง
เวลาโพสต์ : 23 ส.ค. 2565