高温シリコンカーバイドオペアンプの製造
NASA Glennは、シリコンカーバイド（SiC）オペアンプのウェーハ上のダイ位置に起因するトランジスタのしきい値電圧の変動を補正する方法を開発しました。これにより、過酷な環境でのセンサー信号調整用の電気回路を改善できます。システムレベルの重要な利点は、たとえば、非常に高温のガスタービンフローまたは原子炉の一次冷却材ループ内に取り付けられたセンサー回路からのパフォーマンスデータの改善によって可能になります。
多くの場合、センサーからの小さな（マイクロボルト）信号は、デジタル化と「スマート」システム制御に適したレベルにフィルタリング、増幅、変換するために、高温の電気部品による調整を必要とします。オペアンプは信号増幅の重要なコンポーネントです。しきい値電圧補正方式を使用すると、SiCウェーハ上の任意の位置でのすべてのオペアンプの信号増幅が同じになり、従来のシリコン集積回路の現在の温度制限をはるかに超えて信頼性の高い信号調整が拡張され、有用なチップを製造できます。 SiCウェーハ表面全体。
SiC接合型電界効果トランジスタ（JFET）に基づく堅牢なオペアンプの場合、この補償方法は、ウェーハ上のダイの位置の影響であるしきい値電圧変動の問題を軽減します。市場に出回っている最新の高温オペアンプは、温度制限のために不十分です（シリコンベースのデバイスではわずか225°C）。
以前、研究者は、単一のSiCウェーハ上の複数のオペアンプは、SiCウェーハの中心からの回路の距離に応じて、空間的に18％も変動するさまざまなしきい値電圧のために、さまざまな増幅特性を持っていることに注目しました。一部のアプリケーションでは18％が許容されますが、他の重要なシステムアプリケーションではより高い精度が要求されます。この技術を増幅器回路設計プロセスに適用することにより、オペアンプはウェーハ上の位置に関係なく同じ信号利得を提供します。補正アプローチにより、25°Cから500°Cまで機能する実用的な信号調整が可能になります。
NASAは、この技術を商業化するためのライセンシーを積極的に探しています。 NASAのライセンスコンシェルジュに連絡してください。このメールアドレスはスパムボットから保護されています。表示するにはJavaScriptを有効にする必要があります。または、202-358-7432に電話して、ライセンスに関する話し合いを開始してください。こちらのリンクをたどってください
センサー