Исследователи из Киотского университета (Япония) разработали транзистор на основе карбида кремния, который способен работать при температуре до 600 °C, сохраняя свои свойства. Для производства использовали ионную имплантацию, уже применяемую на коммерческих предприятиях, поэтому технология потенциально совместима с массовым выпуском микросхем.
Главным результатом стала точность работы устройства. При температуре 400 °C разница между расчётным и измеренным пороговым напряжением составила менее 0,1 В, тогда как у традиционной конструкции она превышала 2 В. Добиться этого удалось благодаря нижнему расположению затвора, которое позволяет учитывать особенности распределения примесей после имплантации.
Конструкция также получила дополнительную изоляцию на основе p-n-переходов. Она предотвращает рост токов утечки, который становится проблемой для полуизолирующих SiC-подложек при сильном нагреве. По данным исследователей, остаточная утечка уже близка к теоретическому пределу для самого материала.
При этом технология пока не готова для полноценной высокотемпературной логики. Представленный транзистор остаётся нормально открытым и потребляет энергию даже без напряжения на затворе. Ранее команда уже создала комплементарные логические элементы на SiC JFET при 350 °C, а следующим этапом станет разработка более экономичных схем. Среди других проблем остаются долговременная надёжность и создание упаковки, способной выдерживать экстремальный нагрев.
Для обычных пользователей разработка пока не означает появления «сверхжаростойких» смартфонов или компьютеров. Главная её ценность — в перспективе создания электроники для автомобилей, самолётов, космической техники и промышленного оборудования, способной работать непосредственно в условиях экстремального нагрева. Это позволит размещать датчики и микросхемы ближе к двигателям, турбинам и другим горячим узлам, снижая необходимость в сложных системах охлаждения и длинных соединениях.
Источник: trashbox.ru