تعتبر معظم الإشارات الإشارات التناظرية والدوائر المنطقية الرقمية \"مستوى إشارة\" في تلك الترانزستورات الفردية

في هذه الدوائر لا تتطلب عادة أكثر من بضعة مللي أمبير من التيار و \u0026 lt؛ 20 v لتعمل بشكل صحيح.

يمكن لدوائر السليكون على عازل المتاحة تجاريا أن تؤدي وظائف معقدة على مستوى الإشارات الرقمية والتناظرية

يصل إلى 300 درجة مئوية عندما لا يكون الناتج العالي الطاقة مطلوبًا [163]. إلى جانب ics التي يكون من المفيد الجمع بين الإشارة وظائف مستوى مع أجهزة استشعار / مذرات sic عالية الطاقة أو فريدة على شريحة واحدة ، الدوائر الشمسية أكثر تكلفة فقط ويبدو أن أداء وظائف مستوى الإشارة المنخفضة الطاقة لا يمكن تبريره إلى حد كبير بالنسبة للتطبيقات ذات الإشعاع المنخفض عند درجات الحرارة أقل من 250-300 درجة مئوية.

حتى كتابة هذه السطور ، لا توجد ترانزستورات أشباه موصلات متاحة تجارياً أو دوائر متكاملة (كذا أو خلاف ذلك) للاستخدام في درجات الحرارة المحيطة فوق 300 درجة مئوية. على الرغم من النماذج الأولية المختبرية ذات درجة الحرارة العالية لها تحسن كبير على مدى العقد الماضي ، لا يزال تحقيق الموثوقية التشغيلية على المدى الطويل التحدي الرئيسي تحقيق 300 - 600 درجة مئوية من الأجهزة والدوائر. تقنيات الدارات التي تم استخدامها لتنفيذ vlsi بنجاح الدوائر في السيليكون و gaas مثل cmos ، ecl ، bicmos ، dcfl ، وما إلى ذلك ، هي بدرجات متفاوتة المرشحين ل t \u0026 GT. 300 درجة مئوية دوائر متكاملة. اعتمادية عازل بوابة درجة الحرارة العالية (القسم 5.5.5) أمر بالغ الأهمية لتحقيق ناجحة الدوائر المتكاملة القائمة على mosfet. ويحدّ تسرب الصمام الثنائي شوتكي من بوابة إلى قناة ذروة درجة حرارة التشغيل لدوائر mesfet sic إلى حوالي 400 درجة مئوية (القسم 5.5.3.2). لذلك ، يبدو أن الأجهزة القائمة على الوصلات pn مثل ترانزستورات الوصلات ثنائية القطب (bjts) وترانزستورات تأثير المجال (jfets) أقوى (على الأقل في المدى القريب) من التقنيات المرشحة لتحقيق عملية طويلة الأمد في 300-600 درجة مئوية. ambients. لأن الدوائر ذات المستوى الإشعاعي يتم تشغيلها في حقول كهربائية منخفضة نسبياً أقل بكثير من جهد الفشل الكهربائي لمعظم الاضطرابات ، وتؤثر micropipes والتشوهات الأخرى على إنتاجية دائرة دارات الإشارة إلى درجة أقل بكثير مما تؤثر على غلة جهاز القدرة العالية.

حتى كتابة هذه السطور ، تم عرض بعض الترانزستورات المنفصلة والمنطق النموذجي الصغير النطاق ومضخم الصوت التناظري sicbased ics في المختبر باستخدام تباينات sic من طبولوجيا nmos و cmos و jfet و mesfet. ومع ذلك ، فإن أياً من هذه النماذج لا يمكن أن تكون قابلة للتطبيق تجارياً حتى كتابة هذه السطور ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى عدم قدرتها على تقديم عملية مستقرة كهربائياً مدتها لفترات طويلة في درجات حرارة محيطية تتجاوز نطاق 250 - 300 ° م من تكنولوجيا السيليكون فوق العازل. كما نوقش في القسم 5.5 ، فإن وجود عقبة مشتركة أمام جميع تقنيات أجهزة التحكم في درجة الحرارة العالية هو عملية موثوقة على المدى الطويل من الاتصالات ، والربط ، والتخميل ، والتعبئة في t \u0026 gt؛ 300 درجة مئوية. من خلال دمج الاتصالات عالية التحمل ودرجة الحرارة العالية المتحملة للأوم ، والتشغيل الكهربائي المستمر لفترة طويلة من 6h-sic الترانزستور تأثير الحقل sic في 500 درجة مئوية في بيئة الهواء المؤكسد أظهر مؤخرا.

كما يتم إجراء مزيد من التحسينات على التقنيات الأساسية لتجهيز الجهاز sic (القسم 5.5) ، دائم t \u0026 GT. ستتطور تقنية الترانزستور القائمة على 300 درجة ج ج لتستخدم بشكل مفيد في تطبيقات البيئة القاسية. تتطلب وظيفة درجة الحرارة العالية المعقدة بشكل متزايد تصميمات دائرية قوية تستوعب تغيرات كبيرة في معلمات تشغيل الجهاز على مدى درجات الحرارة الأوسع بكثير (التي تصل إلى 650 درجة مئوية) والتي تم تمكينها بواسطة sic. تحتاج نماذج الدارات إلى تفسير حقيقة أن أجهزة الصراف الآلي الخاصة بالشبكة عبارة عن \"متجمدة\" بشكل ملحوظ بسبب وجود طاقات أعمق للتأين والجهد المتقبلة ، بحيث لا تكون المتأخرات النواتية من الدوبتات ذات الطبقة الجهازية متواجدة لإجراء درجة حرارة قريبة من الغرفة. وبسبب هذه التأثيرات الناجمة عن تجميد الناقل ، سيكون من الصعب تحقيق ics IIC القائم على العمليات عند درجات حرارة التقاطع أقل بكثير من -55 درجة مئوية (الحد الأدنى من u.s. mil-spec. نطاق درجة الحرارة).