NASA 格伦高温 SiC 运算放大器制造技术用于恶劣环境传感器

晶圆位置阈值电压补偿实现全晶圆一致性

NASA 格伦中心开发方法校正硅碳化物（SiC）运算放大器因晶圆上芯片位置不同导致的晶体管阈值电压变化，改善恶劣环境传感器信号调理电路。系统级受益：安装在极热燃气轮机流道或核反应堆主冷却回路的传感器电路性能数据改进。

高温运放关键作用

传感器微伏信号需高温电子元件调理（滤波、放大、转换）以便数字化和智能控制。运放是信号放大关键。阈值电压补偿方案使晶圆上任意位置运放信号放大一致，将可靠信号调理扩展远超传统硅集成电路温度极限（仅 225°C），实现全 SiC 晶圆面可用芯片生产。

解决 SiC JFET 运放阈值电压空间变化

基于 SiC 结型场效应晶体管（JFET）的鲁棒高温运放，该补偿方法缓解因晶圆位置导致的阈值电压变化问题。市售高温运放受温度限制（硅基仅 225°C）不足。早期研究发现单 SiC 晶圆上多个运放因阈值电压空间变化高达 18%（随距晶圆中心距离变化）而放大特性不同。18% 对某些应用可接受，但关键系统应用要求更高精度。将此技术应用于放大电路设计，运放无论位置提供相同信号增益。补偿方案实现 25°C 至 500°C 实用信号调理。

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