Несмотря на то, что карбид кремния — SiC — долгое время считался ключом к разработке электроники, пригодной для использования в экстремальных условиях, эта область исследований какое-то время оставалась в стадии разработки. Недавно группе исследователей из Киотского университета, специализирующихся на полевых транзисторах с изолированным затвором, или JFET, удалось разработать новую структуру карбидокремниевого транзистора, способного работать при температуре 600 °C. Следующей целью исследователей было масштабирование до уровня производства пластин, и теперь они этого добились.
Производство на уровне пластин подразумевает создание гораздо более мелких компонентов и разработку крошечного, но более эффективного карбидокремниевого транзистора. Переход на уровень пластин необходим для практического применения, поскольку для изготовления интегральных схем требуется большое количество очень маленьких транзисторов.
Команда применила тот же процесс изготовления полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом, который они разработали на уровне чипа, непосредственно на уровне пластины, с учетом требований технологичности на заводе массового производства в соответствии с отраслевыми стандартами. Этот процесс был реализован без особых проблем.
В результате был получен карбидокремниевый транзистор, изготовленный на 6-дюймовой пластине, который продемонстрировал высокую однородность: стандартное отклонение порогового напряжения в центральной части пластины составило менее 0,07 вольта. Это важное техническое достижение, позволяющее производить интегральные схемы.
Это исследование — важный шаг на пути к разработке технологии интегральных схем, пригодных для использования в экстремальных условиях. Сочетание перехода к производству на уровне пластины и недавних исследований команды расширяет спектр применения полупроводников. Оно может открыть доступ к областям применения электронных схем, которые до сих пор были недоступны, например к датчикам реактивных двигателей, разработке геотермальных ресурсов и даже исследованию Венеры.