综述：碳化硅单片式集成电路高温与抗辐射技术进展及关键挑战综述

《Science China-Information Sciences》：All-SiC integrated process platform: development roadmap and challenges

　　

摘要

凭借卓越的高温耐受性和抗辐射性，碳化硅（SiC）集成电路已成为汽车、航空航天和深井钻探等领域极端环境应用中的有力候选者。本文对单片式碳化硅集成电路平台进行了全面综述，涵盖仅包含低压（LV）器件的低压集成电路平台和同时集成高压（HV）与低压器件的功率集成电路平台。基本组件从双极型晶体管（BJTs）发展到结型场效应晶体管（JFETs），进而发展到金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）。本文对各器件平台的最先进技术水平和关键技术瓶颈进行了系统综述，重点关注高温和抗辐射加固应用。最后，阐述了MOSFET基集成工艺平台面临的关键挑战，即NMOS与PMOS器件之间的阈值电压（V_th）失配以及辐射可靠性问题，亟需开展有针对性的研究工作以推动碳化硅单片式集成电路的产业化进程。