About / Advertise
Amerikanska Northrop Grumman har utvecklat transistorer i kiselkarbid med mycket hög effekttäthet.
Företaget lanserar nu tekniken tillsammans med Westinghouse i effektmoduler avsedda främst för TV-sändare. Komponenterna presenterades nyligen på den stora konferensen DRC i USA.
Under sista veckan i juni träffades några hundra komponentforskare i Santa Barbara, Kalifornien, på konferensen DRC (Device Research Conference). Där diskuterades de senaste rönen när det gäller nya komponenttyper, nya materialkombinationer samt nya användningsområden. Konferensen arrangeras genom IEEE.
I direkt anslutning till detta möte arrangerades också konferensen EMC (Electronic Materials Conference) .
GER HÖG EFEFEKTTäthet
Från svensk sida så var det glädjande att se hur stort genomslag kiselkarbid (SiC) har börjat få även på komponentsidan. Sverige har ett ambitiöst program för SiC och ligger väl till internationellt. I Santa Barbara visades rekordresultat för ohmska kontakter till p-typ SiC från KTH samt imponerande abrupta övergångar för p-dopade SiC epitaxiskikt från IMC (Industriellt Mikroelektronikcentrum) i Kista.
Största nyheten inom SiC området var kanske den SIT (static induction transistor) som Northrop Grumman presenterade. Denna transistor har en mycket hög effekttäthet och kan användas upp till
3 GHz. Enskilda transistorer har uteffekter av 30-50 W. I samarbete med Westinghouse lanseras effektmoduler (flera kW) med denna SiC-transistor för användning inom till exempel marksänd HDTV. Fördelen är att hela effektmodulen kan göras kompakt och billigare än med konventionell kiselteknik.
150 mm skiva från Hoya
Forskare från University of Cincinnati visade bland annat att SiC kan fås att växa på SOI-material (silicon -on -insulator). Hoya Corporation i Japan presenterade världens hittills största enkristallina SiC skiva som vuxit på en 150 mm kiselskiva. Den är av så kallad 3C-SiC polytyp, men det intressanta är att man lyckats mycket väl med ytjämnhet och erhållit relativt låg defekttäthet över en stor yta.
Intressant att notera var också MESFET operationsförstärkaren i SiC från Howard University med relativt god prestanda vid 200-250°C (83 MHz och 20 dB förstärkning). Även operationsförstärkare i CMOS teknik på 6H-SiC substrat presenterades av Cree Research Inc.
Mycket uppmärksamhet fick också en högspänd SiC MOSFET från Purdue University som klarar 750 V vilket är nytt inofficiellt världsrekord. Denna transistor är gjord med hjälp av så kallad dubbelimplantationsteknik (DIMOS).
Lucent förespråkar deuterium
Kiselkomponenter tilldrog sig som vanligt en hel del intresse. Mest debatt blev det kring resultaten som visades av Lucent Technologies (före detta AT&T) där man visade att tillförlitligheten i submikrometer MOS-transistorer avsevärt kan förbättras om man utför värmebehandlingar i deuteriumatmosfär! Andra labb har försökt samma teknik men utan framgång.
IBM och University of Illinois visade i ett lyckat samarbete preliminära resultat från så kallade SiGe MODFET strukturer med en gränsfrekvens av cirka 70 GHz.
Stanford University visade en ny vertikal 0,1 mikrometer MOSFET i en teknik som väl bäst kan översättas till kolumnär geometri. Denna komponent uppvisade nära idealt subtröskelbeteende vilket indikerar att man kan tänka sig dessa transitorer i lågeffekttillämpningar. Den kolumnära geometrin betyder att styret helt omringar elektronkanalen och medger hög strömdrivningsförmåga.
Mikael Östling
Författaren är docent vid Institutionen för elektronik, KTH, och leder några av forskningsprojekten i det svenska kiselkarbidprogrammet.
