Anders dan de discrete S1C-apparaten die hoge spanning, hoog vermogen, hoge frequentie en hoge temperatuurkarakteristieken nastreven, is het onderzoeksdoel van de SiC-geïntegreerde schakeling voornamelijk het verkrijgen van digitale circuits op hoge temperatuur voor intelligente stroom-IC's-besturingscircuits. Omdat de SiC-geïntegreerde schakeling voor het interne elektrische veld erg laag is, zal de invloed van het microtubuli-defect aanzienlijk afnemen. Dit is het eerste stuk monolithische SiC-geïntegreerde operationele versterkerchip dat werd geverifieerd, het daadwerkelijke eindproduct en bepaald door de opbrengst is veel hoger dan microtubuli-defecten, daarom is gebaseerd op het SiC-opbrengstmodel en het Si- en CaAs-materiaal duidelijk anders. De chip is gebaseerd op depletion NMOSFET-technologie. De belangrijkste reden is dat de effectieve draaggolfmobiliteit van SiC-MOSFET's met omgekeerd kanaal te laag is. Om de oppervlaktemobiliteit van Sic te verbeteren, is het noodzakelijk om het thermische oxidatieproces van Sic te verbeteren en te optimaliseren.
Purdue University heeft veel werk verricht op het gebied van geïntegreerde SiC-circuits. In 1992 werd de fabriek met succes ontwikkeld op basis van een monolithisch digitaal geïntegreerd circuit van 6H-SIC NMOSFET's met omgekeerde kanalen. De chip bevat en niet-poort, of niet-poort, aan of poort, binaire teller en half-optellercircuits en kan goed werken in het temperatuurbereik van 25°C tot 300°C. In 1995 werd het eerste SiC-vliegtuig MESFET Ics vervaardigd met behulp van vanadiuminjectie-isolatietechnologie. Door de hoeveelheid geïnjecteerd vanadium nauwkeurig te regelen, kan een isolerend SiC worden verkregen.
In digitale logische circuits zijn CMOS-circuits aantrekkelijker dan NMOS-circuits. In september 1996 werd het eerste 6H-SIC CMOS digitale geïntegreerde circuit vervaardigd. Het apparaat maakt gebruik van een geïnjecteerde N-orde en afzettingsoxidelaag, maar vanwege andere procesproblemen is de drempelspanning van de chip PMOSFET te hoog. In maart 1997 bij de productie van het SiC CMOS-circuit van de tweede generatie. De technologie van het injecteren van P-trap en thermische groei-oxidelaag wordt toegepast. De drempelspanning van PMOSEFT's verkregen door procesverbetering is ongeveer -4,5 V. Alle circuits op de chip werken goed bij kamertemperatuur tot 300 °C en worden gevoed door een enkele voeding, die tussen de 5 en 15 V kan liggen.
Met de verbetering van de kwaliteit van de substraatwafels zullen functionelere geïntegreerde schakelingen met een hogere opbrengst worden gemaakt. Wanneer de SiC-materiaal- en procesproblemen echter in principe zijn opgelost, zal de betrouwbaarheid van het apparaat en de verpakking de belangrijkste factor worden die de prestaties van SiC-geïntegreerde schakelingen op hoge temperatuur beïnvloedt.
Posttijd: 23 augustus 2022