美國阿肯色大學(xué)近日研發(fā)碳化硅高溫集成電路，該電路晶片在350℃左右的高溫下仍能正常工作，大大改善了電力電子設(shè)備、汽車和航空航天設(shè)備中處理器、驅(qū)動系統(tǒng)、控制器和其他一些數(shù)字電路的性能。該研究得到了美國國家科學(xué)基金會（NSF）的支持贊助。

       與傳統(tǒng)硅基零件相比，碳化硅電路晶片更能適應(yīng)惡劣的高溫工作環(huán)境，Alan Mantooth教授介紹道，這種新型電路模塊能夠提高信號處理技術(shù)、控制器和驅(qū)動電路的工作性能。

       據(jù)統(tǒng)計，美國發(fā)電總量約有三分之一在到達終端用戶前，都要經(jīng)過電力電子轉(zhuǎn)換器或電機驅(qū)動設(shè)備以實現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換和控制。這些設(shè)備要求零部件有耐高溫的極端性能，并以集成模塊裝配以縮減設(shè)備尺寸和節(jié)省占地空間；碳化硅集成電路的設(shè)計不僅很好的滿足了這些要求，還大大提高了設(shè)備的電效率。

       阿肯色大學(xué)研發(fā)出的這款SiC電路晶片，不僅耐超高壓，還是很好的熱導(dǎo)體；高溫工作環(huán)境下不需要額外的散熱設(shè)備。在計算機工程教授Mantooth 和 Jia Di的領(lǐng)導(dǎo)下，研發(fā)團隊將SiC的優(yōu)越性能和寬溫設(shè)計技術(shù)結(jié)合起來。在電力電子和集成電路中，工作人員利用互補式SiC鎖相環(huán)（PLL）技術(shù)來完成對一系列基礎(chǔ)性的模擬信號、數(shù)字信號和混合信號模塊的處理。PLL是一種產(chǎn)生輸出信號的控制系統(tǒng)，所輸出信號的相位與輸入信號的相位有一定的關(guān)聯(lián)。這種工作原理對于信號同步、頻率合成和調(diào)制解調(diào)等電路應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。

       阿肯色大學(xué)的這項碳化硅高溫集成電路研發(fā)是NSF創(chuàng)新能力建設(shè)計劃項目的一部分，NSF通過與大專院校的科研合作，將科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實驗成果和產(chǎn)品原型，并最終推廣向市場，實現(xiàn)集成電路技術(shù)的商業(yè)化。（中國超硬材料網(wǎng)翻譯：王現(xiàn)）