متفاوت از دستگاه های گسسته S1C که ویژگی های ولتاژ بالا، توان بالا، فرکانس بالا و دمای بالا را دنبال می کنند، هدف تحقیقاتی مدار مجتمع SiC عمدتاً به دست آوردن مدار دیجیتال با دمای بالا برای مدار کنترل آی سی های قدرت هوشمند است. از آنجایی که مدار مجتمع SiC برای میدان الکتریکی داخلی بسیار کم است، بنابراین تأثیر نقص میکروتوبول ها به شدت کاهش می یابد، این اولین قطعه تراشه تقویت کننده عملیاتی یکپارچه SiC یکپارچه است که تأیید شد، محصول نهایی واقعی و تعیین شده توسط بازده بسیار بالاتر است. از نقص میکروتوبول ها، بنابراین، بر اساس مدل عملکرد SiC و مواد Si و CaAs به وضوح متفاوت است. این تراشه مبتنی بر فناوری NMOSFET استهلاکی است. دلیل اصلی این است که تحرک حامل موثر ماسفت های SiC کانال معکوس بسیار کم است. به منظور بهبود تحرک سطح Sic، بهبود و بهینه سازی فرآیند اکسیداسیون حرارتی Sic ضروری است.
دانشگاه پردو روی مدارهای مجتمع SiC کارهای زیادی انجام داده است. در سال 1992، این کارخانه با موفقیت بر اساس مدار مجتمع دیجیتال یکپارچه یکپارچه کانال معکوس 6H-SIC NMOSFETs توسعه یافت. این تراشه حاوی مدارهای ورودی یا دروازه ای، شمارنده باینری و نیم جمع کننده است و می تواند در محدوده دمایی 25 درجه سانتی گراد تا 300 درجه سانتی گراد به درستی کار کند. در سال 1995، اولین هواپیمای SiC MESFET Ics با استفاده از فناوری جداسازی تزریق وانادیوم ساخته شد. با کنترل دقیق مقدار وانادیوم تزریقی، می توان یک SiC عایق به دست آورد.
در مدارهای منطقی دیجیتال، مدارهای CMOS جذابیت بیشتری نسبت به مدارهای NMOS دارند. در سپتامبر 1996، اولین مدار مجتمع دیجیتال 6H-SIC CMOS ساخته شد. این دستگاه از لایه اکسیدی با مرتبه N و رسوب تزریقی استفاده می کند، اما به دلیل سایر مشکلات فرآیند، ولتاژ آستانه تراشه PMOSFETs بسیار بالا است. در مارس 1997 هنگام ساخت نسل دوم مدار SiC CMOS. تکنولوژی تزریق تله فسفر و لایه اکسید رشد حرارتی اتخاذ شده است. ولتاژ آستانه PMOSEFT که با بهبود فرآیند به دست می آید حدود -4.5 ولت است. تمام مدارهای روی تراشه در دمای اتاق تا 300 درجه سانتیگراد به خوبی کار می کنند و با یک منبع تغذیه تغذیه می شوند که می تواند از 5 تا 15 ولت باشد.
با بهبود کیفیت ویفر بستر، مدارهای مجتمع عملکردی تر و عملکرد بالاتری ساخته خواهند شد. با این حال، زمانی که مسائل مربوط به مواد و فرآیند SiC اساساً حل شود، قابلیت اطمینان دستگاه و بسته به عامل اصلی تأثیرگذار بر عملکرد مدارهای مجتمع SiC با دمای بالا تبدیل خواهد شد.
زمان ارسال: اوت-23-2022