На відміну від дискретних пристроїв S1C, які прагнуть забезпечити високу напругу, високу потужність, високу частоту та високі температури, метою дослідження інтегральної схеми SiC є головним чином створення високотемпературної цифрової схеми для схеми керування інтелектуальними силовими інтегральними схемами. Оскільки внутрішнє електричне поле інтегральної схеми SiC дуже низьке, вплив дефектів мікротрубочек значно зменшується. Це перший виріб монолітного інтегрованого операційного підсилювача SiC, який було перевірено. Фактичний кінцевий продукт та визначений вихід набагато вищий, ніж дефекти мікротрубочек, тому, виходячи з моделі виходу SiC, матеріали Si та CaAs, очевидно відрізняються. Чіп базується на технології виснажених NMOSFET. Основна причина полягає в тому, що ефективна рухливість носіїв заряду в зворотному каналі SiC MOSFET занадто низька. Для покращення поверхневої рухливості Sic необхідно покращити та оптимізувати процес термічного окислення Sic.
Університет Пердью виконав велику роботу над інтегральними схемами на основі карбіду кремнію (SIC). У 1992 році на заводі було успішно розроблено монолітну цифрову інтегральну схему на основі зворотного каналу 6H-SIC NMOSFET. Чіп містить схеми не-затворного, не-затворного, на-або-затворного, двійкового лічильника та напівсуматора і може належним чином працювати в діапазоні температур від 25°C до 300°C. У 1995 році було виготовлено перші площинні MESFET-інтегральні схеми на основі карбіду кремнію з використанням технології інжекційної ізоляції ванадію. Точно контролюючи кількість інжекційного ванадію, можна отримати ізоляційний карбід кремнію.
У цифрових логічних схемах КМОП-схеми є більш привабливими, ніж NMOS-схеми. У вересні 1996 року була виготовлена перша цифрова інтегральна схема 6H-SIC КМОП. Пристрій використовував інжекцію N-порядку та осадження оксидного шару, але через інші технологічні проблеми порогова напруга PMOSFET-транзисторів мікросхеми була занадто високою. У березні 1997 року під час виробництва другого покоління SiC КМОП-схеми була прийнята технологія інжекції P-пасток та термічного нарощування оксидного шару. Порогова напруга PMOSFET-транзисторів, отримана шляхом удосконалення процесу, становить близько -4,5 В. Всі схеми на мікросхемі добре працюють при кімнатній температурі до 300°C та живляться від одного джерела живлення, напруга якого може бути від 5 до 15 В.
З покращенням якості підкладки пластини будуть створюватися більш функціональні та високопродуктивні інтегральні схеми. Однак, коли проблеми з матеріалом SiC та процесом виробництва будуть принципово вирішені, надійність пристрою та корпусу стане основним фактором, що впливає на продуктивність високотемпературних інтегральних схем SiC.
Час публікації: 23 серпня 2022 р.