a maioria dos circuitos de condicionamento de sinais analógicos e lógicos digitais são considerados \"nível de sinal\" nesses transistores individuais

nestes circuitos não requerem tipicamente mais do que alguns miliamperes de corrente e \u0026 lt; 20 v para funcionar adequadamente.

circuitos de silício-no-isolante disponíveis comercialmente podem realizar funções complexas de nível de sinal digital e analógico

até 300 ° c quando a saída de alta potência não é necessária [163]. além de ics em que é vantajoso combinar sinalização funções de nível com sensores / sensores sic de alta potência ou únicos em um único chip, circuitos sic mais caros unicamente executar funções de nível de sinal de baixa potência parecem altamente injustificáveis ​​para aplicações de baixa radiação a temperaturas abaixo de 250 a 300 ° c.

até o momento desta publicação, não há transistores semicondutores comercialmente disponíveis ou circuitos integrados (sic ou outros) para uso em temperaturas ambiente acima de 300 ° c. mesmo que os protótipos de laboratório de alta temperatura baseados em sic tenham melhorou significativamente ao longo da última década, alcançar a confiabilidade operacional a longo prazo continua a ser o principal realizando dispositivos e circuitos úteis de 300-600 ° c. tecnologias de circuito que foram usadas para implementar vlsi com sucesso circuitos em silício e gaas, como cmos, ecl, bicmos, dcfl, etc., são em graus variados candidatos para t \u0026 gt; 300 ° c circuitos integrados. a confiabilidade do isolador de porta de alta temperatura (seção 5.5.5) é crítica para a realização bem-sucedida de circuitos integrados baseados em mosfet. o vazamento de diodo schottky porta-a-canal limita a temperatura de pico de operação dos circuitos sic de mesfet a cerca de 400 ° c (seção 5.5.3.2). portanto, dispositivos baseados em junção pn, como transistores de junção bipolar (bjts) e transistores de efeito de campo de junção (jfets), parecem ser tecnologias candidatas mais fortes (pelo menos no curto prazo) para atingir operação de longa duração em 300-600 ° c Ambientes porque os circuitos de nível de sinal são operados em campos elétricos relativamente baixos bem abaixo da tensão de falha elétrica da maioria das deslocações, micropipes e outros deslocamentos séricos afetam o rendimento do processo de circuito de sinal em um grau muito menor do que afetam o rendimento de dispositivos de alta potência.

Até o momento, alguns transistores discretos e lógicas de protótipos em pequena escala e amplificadores analógicos foram demonstrados em laboratório usando variações sic de topologias de dispositivos nmos, cmos, jfet e mesfet. no entanto, nenhum desses protótipos é comercialmente viável até o momento, em grande parte devido à sua incapacidade de oferecer uma operação eletricamente estável de duração prolongada em temperaturas ambiente além da faixa de 250 a 300 ° c de tecnologia de silício sobre isolante. como discutido na seção 5.5, um obstáculo comum a todas as tecnologias de dispositivos de alta temperatura é a operação confiável a longo prazo de contatos, interconexão, passivação e empacotamento em t \u0026 gt; 300 ° c. ao incorporar contatos ôhmicos de alta temperatura altamente duráveis ​​e embalagens, a operação elétrica contínua prolongada de um transistor de efeito de campo de 6h-sic empacotado a 500 ° C em ambiente de ar oxidante foi recentemente demonstrada.

como melhorias adicionais às tecnologias fundamentais de processamento de dispositivos sic (seção 5.5) são feitas, cada vez mais duráveis ​​t \u0026 gt; A tecnologia de transistor baseada em 300 ° c evoluirá para uso benéfico em aplicações adversas de ambiente. A funcionalidade de alta temperatura cada vez mais complexa exigirá projetos de circuitos robustos que acomodem grandes mudanças nos parâmetros operacionais do dispositivo em faixas de temperatura muito mais amplas (tão grandes quanto a propagação de 650 ° c) ativadas pela sic. Os modelos de circuitos precisam levar em consideração que os epilayers sic device estão significativamente “congelados” devido às energias de ionização dopante mais dadoras e aceitadoras, de modo que porcentagens não triviais de dopantes de camada de dispositivo não são ionizadas para conduzir a temperatura ambiente atual. Devido a estes efeitos de congelamento de portadores, será difícil perceber que os ics baseados em sic estão operando em temperaturas de junção muito inferiores a -55 ° C (a extremidade inferior do intervalo de temperaturas de milésimos de segundo).