高温碳化硅运算放大器制造
NASA Glenn 开发了一种方法，用于校正因碳化硅 (SiC) 运算放大器晶片上的芯片位置而导致的晶体管阈值电压变化，从而改进用于恶劣环境中传感器信号调节的电路。例如，安装在非常热的燃气轮机气流或核反应堆的主冷却剂回路中的传感器电路的性能数据得到改进，从而实现了重要的系统级优势。
通常，来自传感器的微小（微伏）信号需要通过高温电气元件进行调节，以过滤、放大并转换为适合数字化和“智能”系统控制的电平。运算放大器是信号放大的关键组件。使用阈值电压校正方案，所有运算放大器的信号放大，在 SiC 晶圆上的任何位置，都是相同的，将可靠的信号调节扩展到远远超出传统硅集成电路的当前温度限制，从而可以生产有用的芯片。整个SiC晶片表面。
对于基于 SiC 结型场效应晶体管 (JFET) 的稳健运算放大器，这种补偿方法可以缓解阈值电压变化问题，这些问题是晶圆上芯片位置的影响。由于温度限制（硅基器件仅为 225°C），市场上的现代高温运算放大器无法满足要求。
此前，研究人员指出，单个 SiC 晶圆上的多个运算放大器具有不同的放大特性，因为阈值电压在空间上变化高达 18%，具体取决于电路与 SiC 晶圆中心的距离。虽然 18% 对于某些应用来说是可以接受的，但其他重要的系统应用需要更高的精度。通过将该技术应用到放大器电路设计过程中，运算放大器无论在晶圆上的位置如何，都将提供相同的信号增益。该补偿方法可在 25 °C 至 500 °C 的温度范围内实现实用的信号调理。
NASA 正在积极寻求被许可方将这项技术商业化。请通过以下方式联系 NASA 的许可礼宾部 此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或致电 202-358-7432 与我们联系以发起许可讨论。在此处点击此链接 了解更多信息。
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