O echipă de cercetători de la Universitatea Kyoto a demonstrat un tranzistor din carbură de siliciu (SiC) capabil să funcționeze la 600°C, folosind implantarea ionică, o tehnică de dopare utilizată în mod obișnuit în industria semiconductorilor.
Rezultatul este important deoarece circuitele convenționale din siliciu încetează să funcționeze corect la temperaturi de peste aproximativ 250°C. Dispozitivul este un JFET din SiC cu structură bottom-gate, în care poarta este amplasată sub canal, în locul configurației top-gate utilizate în mod tradițional.
Această schimbare rezolvă una dintre problemele implantării ionice în SiC: ionii pot pătrunde mai adânc decât zona proiectată, fenomen care modifica semnificativ tensiunea de prag. În noua configurație, diferența dintre valoarea proiectată și cea măsurată a tensiunii de prag a scăzut de la peste 2 V la mai puțin de 0.1 V la 400°C.
Cercetătorii au introdus și o structură double-well, care izolează electric tranzistorul printr-o joncțiune p-n. Este o modificare esențială pentru că substraturile SiC semiizolatoare își pierd treptat proprietățile izolatoare la temperaturi extreme, ceea ce generează curenți de fugă. Noul dispozitiv a înregistrat la 600°C un curent de fugăde aproximativ 3 × 10⁻⁵ mA/mm, apropiat de limita teoretică impusă de proprietățile materialului și mult sub cel al configurațiilor convenționale.
Potențialele aplicații sunt mediile în care electronica obișnuită nu poate supraviețui, precum interiorul motoarelor cu reacție, sisteme industriale expuse la temperaturi extreme sau viitoare sonde pentru suprafața planetei Venus, unde temperatura este de aproximativ 460°C.
NASA a demonstrat anterior circuite SiC care au funcționat peste un an la 500°C, însă acestea utilizează procese de fabricație specializate. Tehnologia Universității Kyoto nu este încă pregătită pentru utilizare comercială. Tranzistorul demonstrat este normally-on, ceea ce îl face mai puțin potrivit pentru circuite logice eficiente energetic, iar cercetătorii vor să dezvolte în continuare variante normally-off, circuite mai complexe și producție la nivel de wafer. Rămân de rezolvat și probleme precum fiabilitatea pe termen lung și realizarea unor capsule capabile să reziste acelorași temperaturi extreme.
Sursa: University of Kyoto
cine-i mai crede? eu unul nu, pentru ca asa au zis si de procesoarele din/cu Grafen, si au lasat-o balta pana acum. Cica trebuia sa fie marea revolutie cu Grafenul lor, dar nimic pana la urma, ramanem tot la RISC-V.