SiC нэгдсэн хэлхээний судалгааны байдал

Өндөр хүчдэл, өндөр хүч, өндөр давтамж, өндөр температурын шинж чанартай S1C салангид төхөөрөмжүүдээс ялгаатай нь SiC нэгдсэн хэлхээний судалгааны зорилго нь ухаалаг эрчим хүчний IC-ийн хяналтын хэлхээний өндөр температурт дижитал хэлхээг олж авах явдал юм. Дотоод цахилгаан талбайн SiC нэгдсэн хэлхээ нь маш бага тул бичил гуурсан хоолойн согогийн нөлөөлөл их хэмжээгээр буурах тул энэ нь цул SiC нэгдсэн үйлдлийн өсгөгч чипийг баталгаажуулсан бөгөөд бодит бэлэн бүтээгдэхүүн бөгөөд гарцаар нь илүү өндөр байна. бичил гуурсан хоолойн согогоос илүү, тиймээс SiC гарцын загварт үндэслэн Si ба CaAs материал нь мэдээжийн хэрэг өөр өөр байдаг. Чип нь хомсдолын NMOSFET технологи дээр суурилдаг. Үүний гол шалтгаан нь урвуу суваг SiC MOSFET-ийн үр дүнтэй зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөн хэтэрхий бага байна. Sic-ийн гадаргуугийн хөдөлгөөнийг сайжруулахын тулд Sic-ийн дулааны исэлдэлтийн процессыг сайжруулж, оновчтой болгох шаардлагатай.

Purdue их сургууль нь SiC интеграль хэлхээний талаар маш их ажил хийсэн. 1992 онд үйлдвэрийг урвуу сувгийн 6H-SIC NMOSFET-ийн цул дижитал нэгдсэн хэлхээнд үндэслэн амжилттай хөгжүүлсэн. Чип нь хаалга биш, хаалга биш, хаалга, хоёртын тоолуур, хагас нэмэгчийн хэлхээг агуулдаг бөгөөд 25°C-аас 300°C-ийн температурт зөв ажиллах боломжтой. 1995 онд анхны SiC онгоц MESFET Ics ванадийн тарилгын тусгаарлах технологийг ашиглан үйлдвэрлэсэн. Тарьсан ванадийн хэмжээг нарийн хянах замаар тусгаарлах SiC-ийг гаргаж авах боломжтой.

Дижитал логик хэлхээнд CMOS хэлхээ нь NMOS хэлхээнээс илүү сонирхолтой байдаг. 1996 оны 9-р сард анхны 6H-SIC CMOS дижитал нэгдсэн хэлхээг үйлдвэрлэжээ. Уг төхөөрөмж нь тарьсан N-захиргааны оксидын давхаргыг ашигладаг боловч бусад процессын асуудлаас болж чипийн PMOSFET-ийн босго хүчдэл хэт өндөр байна. 1997 оны 3-р сард хоёр дахь үеийн SiC CMOS хэлхээг үйлдвэрлэх үед. P урхи ба дулааны өсөлтийн ислийн давхаргыг шахах технологийг нэвтрүүлсэн. Процессыг сайжруулснаар олж авсан PMOSEFT-ийн босго хүчдэл нь -4.5V орчим байна. Чип дээрх бүх хэлхээ нь тасалгааны температурт 300 ° C хүртэл сайн ажилладаг бөгөөд 5-аас 15 В хүртэл байж болох нэг тэжээлийн эх үүсвэрээр тэжээгддэг.

Субстратын хавтангийн чанарыг сайжруулснаар илүү ажиллагаатай, өндөр бүтээмжтэй интеграл хэлхээг хийх болно. Гэсэн хэдий ч SiC материал, процессын асуудлууд үндсэндээ шийдэгдсэн үед төхөөрөмж, багцын найдвартай байдал нь өндөр температурт SiC нэгдсэн хэлхээний гүйцэтгэлд нөлөөлөх гол хүчин зүйл болно.