美國阿肯色大學近日研發(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備、汽車和航空航天設備中處理器、驅動系統(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、控制器和驅動電路的工作性能。

       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)過電力電子轉換器或電機驅動設備以實現(xiàn)電力轉換和控制。這些設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備尺寸和節(jié)省占地空間；碳化硅集成電路的設計不僅很好的滿足了這些要求，還大大提高了設備的電效率。

       阿肯色大學研發(fā)出的這款SiC電路晶片，不僅耐超高壓，還是很好的熱導體；高溫工作環(huán)境下不需要額外的散熱設備。在計算機工程教授Mantooth 和 Jia Di的領導下，研發(fā)團隊將SiC的優(yōu)越性能和寬溫設計技術結合起來。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）技術來完成對一系列基礎性的模擬信號、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聯(lián)。這種工作原理對于信號同步、頻率合成和調制解調等電路應用有著至關重要的作用。

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