고온 실리콘 카바이드 연산 증폭기 제작

NASA Glenn은 실리콘 카바이드(SiC) 연산 증폭기용 웨이퍼의 다이 위치로 인한 트랜지스터 임계 전압의 변동을 보정하는 방법을 개발하여 열악한 환경에서 센서 신호 조절을 위한 개선된 전기 회로를 구현합니다. 예를 들어, 매우 뜨거운 가스 터빈 흐름 또는 원자로의 1차 냉각제 루프 내에 장착된 센서 회로의 향상된 성능 데이터를 통해 중요한 시스템 수준의 이점을 얻을 수 있습니다.

종종 센서의 작은(마이크로볼트) 신호는 디지털화 및 "스마트" 시스템 제어에 적합한 레벨로 필터링, 증폭 및 변환하기 위해 고온 전기 부품에 의한 조절이 필요합니다. 연산 증폭기는 신호 증폭의 중요한 구성 요소입니다. 임계 전압 보정 방식을 사용하면 SiC 웨이퍼의 모든 위치에서 모든 연산 증폭기의 신호 증폭이 동일하여 기존 실리콘 집적 회로의 현재 온도 한계를 훨씬 뛰어 넘는 안정적인 신호 조절을 확장하여 유용한 칩을 생산할 수 있습니다. 전체 SiC 웨이퍼 표면.

SiC 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET)를 기반으로 하는 강력한 연산 증폭기의 경우 이 보상 방법은 웨이퍼에서 다이 위치의 영향인 임계 전압 변동 문제를 완화합니다. 시장에 나와 있는 최신 고온 연산 증폭기는 온도 제한(실리콘 기반 장치의 경우 225°C에 불과)으로 인해 부족합니다.

이전에 연구원들은 단일 SiC 웨이퍼에 있는 여러 연산 증폭기가 SiC 웨이퍼 중심에서 회로의 거리에 따라 공간적으로 최대 18%까지 변하는 임계 전압이 다르기 때문에 증폭 특성이 다르다는 점에 주목했습니다. 일부 응용 프로그램에서는 18%가 허용되지만 다른 중요한 시스템 응용 프로그램에서는 더 나은 정밀도가 필요합니다. 이 기술을 증폭기 회로 설계 프로세스에 적용함으로써 연산 증폭기는 웨이퍼 상의 위치에 관계없이 동일한 신호 이득을 제공합니다. 보상 접근 방식은 25°C ~ 500°C에서 작동하는 실용적인 신호 조절을 가능하게 합니다.

NASA는 이 기술을 상업화할 라이선스 사용권자를 적극적으로 찾고 있습니다. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 그것을 보려면 JavaScript가 활성화되어 있어야 합니다. 또는 202-358-7432로 전화하여 라이선스 논의를 시작하십시오. 여기 링크를 따르십시오. 자세한 내용은.