Khác với các thiết bị rời S1C theo đuổi các đặc tính điện áp cao, công suất cao, tần số cao và nhiệt độ cao, mục tiêu nghiên cứu của mạch tích hợp SiC chủ yếu là thu được mạch kỹ thuật số nhiệt độ cao cho mạch điều khiển IC công suất thông minh. Vì mạch tích hợp SiC cho điện trường bên trong rất thấp nên ảnh hưởng của khiếm khuyết vi ống sẽ giảm đi rất nhiều, đây là mảnh chip khuếch đại hoạt động tích hợp SiC nguyên khối đầu tiên đã được xác minh, thành phẩm thực tế và được xác định bởi năng suất cao hơn nhiều so với các khuyết tật vi ống, do đó, dựa trên mô hình năng suất SiC và vật liệu Si và CaAs rõ ràng là khác nhau. Con chip này dựa trên công nghệ NMOSFET cạn kiệt. Lý do chính là độ linh động sóng mang hiệu quả của MOSFET SiC kênh ngược quá thấp. Để cải thiện tính linh động bề mặt của Sic, cần cải thiện và tối ưu hóa quá trình oxy hóa nhiệt của Sic.
Đại học Purdue đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về mạch tích hợp SiC. Năm 1992, nhà máy được phát triển thành công dựa trên mạch tích hợp kỹ thuật số nguyên khối 6H-SIC NMOSFET kênh ngược. Con chip này chứa và không có cổng, hoặc không có cổng, trên hoặc cổng, bộ đếm nhị phân và mạch cộng bán phần và có thể hoạt động bình thường trong khoảng nhiệt độ từ 25°C đến 300°C. Năm 1995, MESFET Ics mặt phẳng SiC đầu tiên được chế tạo bằng công nghệ cách ly phun vanadi. Bằng cách kiểm soát chính xác lượng vanadi được bơm vào, có thể thu được SiC cách điện.
Trong các mạch logic kỹ thuật số, mạch CMOS hấp dẫn hơn mạch NMOS. Vào tháng 9 năm 1996, mạch tích hợp kỹ thuật số 6H-SIC CMOS đầu tiên được sản xuất. Thiết bị sử dụng lớp oxit lắng đọng và bậc N được bơm vào, nhưng do các vấn đề về quy trình khác, điện áp ngưỡng PMOSFE của chip quá cao. Tháng 3 năm 1997 khi chế tạo mạch SiC CMOS thế hệ thứ hai. Áp dụng công nghệ bơm bẫy P và lớp oxit tăng trưởng nhiệt. Điện áp ngưỡng của PMOSEFT thu được khi cải tiến quy trình là khoảng -4,5V. Tất cả các mạch trên chip hoạt động tốt ở nhiệt độ phòng lên tới 300°C và được cấp nguồn bằng một nguồn điện duy nhất, có thể ở bất kỳ mức nào từ 5 đến 15V.
Với sự cải thiện chất lượng tấm nền, các mạch tích hợp có nhiều chức năng hơn và năng suất cao hơn sẽ được tạo ra. Tuy nhiên, khi các vấn đề về vật liệu và quy trình SiC được giải quyết cơ bản, độ tin cậy của thiết bị và gói sẽ trở thành yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của mạch tích hợp SiC nhiệt độ cao.
Thời gian đăng: 23-08-2022