בשונה ממכשירי S1C בדידים הרודפים אחר מאפיינים של מתח גבוה, הספק גבוה, תדר גבוה וטמפרטורה גבוהה, מטרת המחקר של מעגל משולב SiC היא בעיקר להשיג מעגל דיגיטלי בטמפרטורה גבוהה עבור מעגל בקרה של ICs חכמים. מכיוון שהמעגל המשולב של SiC עבור שדה חשמלי פנימי נמוך מאוד, כך שהשפעת פגם המיקרוטובולים תפחת מאוד, זוהי החתיכה הראשונה של שבב מגבר תפעולי משולב SiC מונוליטי אומתה, המוצר המוגמר בפועל ונקבע לפי התפוקה הוא הרבה יותר גבוה מאשר פגמים במיקרוטובולים, לפיכך, בהתבסס על מודל תפוקת SiC וחומר Si ו-CaAs שונה כמובן. השבב מבוסס על טכנולוגיית NMOSFET של דלדול. הסיבה העיקרית היא שניידות הספק האפקטיבית של ערוץ הפוך SiC MOSFET נמוך מדי. על מנת לשפר את ניידות פני השטח של Sic, יש צורך לשפר ולייעל את תהליך החמצון התרמי של Sic.
אוניברסיטת Purdue עשתה עבודה רבה על מעגלים משולבים של SiC. בשנת 1992, המפעל פותח בהצלחה על בסיס מעגל משולב דיגיטלי מונוליטי של ערוץ הפוך 6H-SIC NMOSFETs. השבב מכיל ולא gate, או לא gate, on או gate, מונה בינארי ומעגלי חצי אסף ויכול לפעול כראוי בטווח הטמפרטורות של 25°C עד 300°C. בשנת 1995, מטוס ה-SiC הראשון MESFET Ics יוצר באמצעות טכנולוגיית בידוד הזרקת ונדיום. על ידי שליטה מדויקת בכמות הונדיום המוזרקת, ניתן להשיג SiC מבודד.
במעגלים לוגיים דיגיטליים, מעגלי CMOS אטרקטיביים יותר ממעגלי NMOS. בספטמבר 1996, יוצר המעגל המשולב הדיגיטלי 6H-SIC CMOS הראשון. המכשיר משתמש ב-N-order מוזרק ושכבת תחמוצת השקיעה, אך עקב בעיות תהליכיות אחרות, מתח הסף של ה-PMOSFET של השבב גבוה מדי. במרץ 1997 בעת ייצור מעגל SiC CMOS מהדור השני. הטכנולוגיה של הזרקת מלכודת P ושכבת תחמוצת צמיחה תרמית מאומצת. מתח הסף של PMOSEFTs המתקבל על ידי שיפור תהליך הוא בערך -4.5V. כל המעגלים בשבב עובדים היטב בטמפרטורת החדר של עד 300 מעלות צלזיוס ומופעלים על ידי ספק כוח יחיד, שיכול להיות בכל מקום בין 5 ל-15V.
עם שיפור איכות פרוסות המצע, ייווצרו מעגלים משולבים פונקציונליים יותר ותפוקה גבוהה יותר. עם זאת, כאשר בעיות החומר והתהליך של SiC נפתרות בעצם, האמינות של המכשיר והחבילה תהפוך לגורם העיקרי המשפיע על הביצועים של מעגלים משולבים של SiC בטמפרטורה גבוהה.
זמן פרסום: 23 באוגוסט 2022