ສະຖານະການຄົ້ນຄວ້າຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ SiC

ແຕກຕ່າງຈາກອຸປະກອນ S1C discrete ທີ່ດໍາເນີນການແຮງດັນສູງ, ພະລັງງານສູງ, ຄວາມຖີ່ສູງແລະຄຸນລັກສະນະຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ເປົ້າຫມາຍການຄົ້ນຄວ້າຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ SiC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ວົງຈອນດິຈິຕອນອຸນຫະພູມສູງສໍາລັບວົງຈອນຄວບຄຸມ ICs ພະລັງງານອັດສະລິຍະ. ເນື່ອງຈາກວົງຈອນປະສົມປະສານ SiC ສໍາລັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍໃນແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນອິດທິພົນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ microtubules ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ນີ້ແມ່ນຊິ້ນສ່ວນທໍາອິດຂອງຊິບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງແບບປະສົມປະສານ monolithic SiC ໄດ້ຖືກກວດສອບ, ຜະລິດຕະພັນສໍາເລັດຮູບຕົວຈິງແລະກໍານົດໂດຍຜົນຜະລິດແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍ. ກ່ວາຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ microtubules, ດັ່ງນັ້ນ, ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບຜົນຜະລິດ SiC ແລະວັດສະດຸ Si ແລະ CaAs ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຈະແຈ້ງ. ຊິບແມ່ນອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີ NMOSFET ຫຼຸດລົງ. ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍແມ່ນວ່າການເຄື່ອນໄຫວຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງຊ່ອງທາງ Reverse SiC MOSFETs ແມ່ນຕໍ່າເກີນໄປ. ເພື່ອປັບປຸງການເຄື່ອນທີ່ຂອງ Sic, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງປັບປຸງແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການຜຸພັງຄວາມຮ້ອນຂອງ Sic.

ມະຫາວິທະຍາໄລ Purdue ໄດ້ເຮັດວຽກຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບວົງຈອນປະສົມປະສານ SiC. ໃນປີ 1992, ໂຮງງານໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງສໍາເລັດຜົນໂດຍອີງໃສ່ຊ່ອງທາງປີ້ນກັບກັນ 6H-SIC NMOSFETs monolithic ວົງຈອນດິຈິຕອນປະສົມປະສານ. ຊິບປະກອບດ້ວຍແລະບໍ່ແມ່ນປະຕູ, ຫຼືບໍ່ປະຕູ, ເປີດຫຼືປະຕູ, ເຄົາເຕີສອງ, ແລະວົງຈອນ adder ເຄິ່ງແລະສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນຂອບເຂດອຸນຫະພູມ 25 ° C ຫາ 300 ° C. ໃນປີ 1995, ຍົນ SiC ທໍາອິດ MESFET Ics ໄດ້ຖືກຜະລິດໂດຍໃຊ້ເທກໂນໂລຍີການສັກຢາ vanadium. ໂດຍການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງປະລິມານຂອງ vanadium ສັກ, ເປັນ insulating SiC ສາມາດໄດ້ຮັບ.

ໃນວົງຈອນຕາມເຫດຜົນດິຈິຕອນ, ວົງຈອນ CMOS ມີຄວາມດຶງດູດຫຼາຍກ່ວາວົງຈອນ NMOS. ໃນເດືອນກັນຍາ 1996, ວົງຈອນປະສົມປະສານດິຈິຕອນ 6H-SIC CMOS ທໍາອິດໄດ້ຖືກຜະລິດ. ອຸປະກອນໃຊ້ສີດ N-order ແລະຊັ້ນ oxide deposition, ແຕ່ເນື່ອງຈາກບັນຫາຂະບວນການອື່ນໆ, chip PMOSFETs threshold voltage ສູງເກີນໄປ. ໃນເດືອນມີນາ 1997 ໃນເວລາທີ່ການຜະລິດວົງຈອນ SiC CMOS ລຸ້ນທີສອງ. ເທກໂນໂລຍີຂອງການສັກຢາ P trap ແລະຊັ້ນ oxide ການຂະຫຍາຍຕົວຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກຮັບຮອງເອົາ. ແຮງດັນເກນຂອງ PMOSEFTs ທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການປັບປຸງຂະບວນການແມ່ນປະມານ -4.5V. ວົງຈອນທັງໝົດຢູ່ໃນຊິບເຮັດວຽກໄດ້ດີຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງສູງເຖິງ 300 ອົງສາເຊ ແລະໃຊ້ພະລັງງານໂດຍການສະຫນອງພະລັງງານດຽວ, ເຊິ່ງສາມາດຢູ່ບ່ອນໃດກໍໄດ້ຈາກ 5 ຫາ 15V.

ດ້ວຍການປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງ wafer substrate, ວົງຈອນປະສົມປະສານທີ່ມີປະສິດຕິພາບແລະຜົນຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນຈະຖືກເຮັດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອບັນຫາອຸປະກອນແລະຂະບວນການ SiC ຖືກແກ້ໄຂໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນແລະຊຸດຈະກາຍເປັນປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງວົງຈອນປະສົມປະສານ SiC ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.