В отличие от дискретных устройств S1C, которые имеют характеристики высокого напряжения, высокой мощности, высокой частоты и высоких температур, цель исследования интегральной схемы SiC состоит в основном в получении высокотемпературной цифровой схемы для схемы управления интеллектуальными силовыми ИС. Поскольку внутреннее электрическое поле интегральной схемы SiC очень низкое, влияние дефекта микротрубочек значительно уменьшится, это первая часть монолитного чипа интегрального операционного усилителя SiC, которая была проверена, фактический готовый продукт и определяемый доходностью намного выше чем дефекты микротрубочек, поэтому, исходя из модели выхода SiC и материала Si и CaAs, очевидно, что они разные. Чип основан на технологии истощения NMOSFET. Основная причина заключается в том, что эффективная подвижность несущей SiC MOSFET с обратным каналом слишком низка. Для улучшения поверхностной подвижности Sic необходимо улучшить и оптимизировать процесс термического окисления Sic.
Университет Пердью проделал большую работу над интегральными схемами SiC. В 1992 году на заводе была успешно разработана монолитная цифровая интегральная схема NMOSFETs обратного канала 6H-SIC. Микросхема содержит схемы «не затвор» или «не затвор», «включатель» или «затвор», двоичный счетчик и полусумматор и может корректно работать в диапазоне температур от 25°C до 300°C. В 1995 году был изготовлен первый плоский SiC-транзистор MESFET с использованием технологии изоляции инжекцией ванадия. Точно контролируя количество впрыскиваемого ванадия, можно получить изолирующий SiC.
В цифровых логических схемах схемы КМОП более привлекательны, чем схемы НМОП. В сентябре 1996 года была изготовлена первая цифровая интегральная схема 6H-SIC CMOS. В устройстве используется инжектированный N-порядок и осажденный оксидный слой, но из-за других технологических проблем пороговое напряжение PMOSFET чипа слишком велико. В марте 1997 года при производстве схемы SiC CMOS второго поколения. Принята технология введения P-ловушки и термического выращивания оксидного слоя. Пороговое напряжение PMOSEFT, полученное путем усовершенствования процесса, составляет около -4,5 В. Все схемы чипа хорошо работают при комнатной температуре до 300°C и питаются от одного источника питания, напряжение которого может составлять от 5 до 15 В.
С улучшением качества подложек будут создаваться более функциональные и более производительные интегральные схемы. Однако, когда проблемы с материалом и процессом SiC будут в основном решены, надежность устройства и корпуса станет основным фактором, влияющим на производительность высокотемпературных интегральных схем SiC.
Время публикации: 23 августа 2022 г.