工作溫度超350度的集成電路問世
2014-06-20 21:23:51 本站原創6月19日，據中國國防科技信息網消息，美國阿肯色大學研究人員已經設計出可在溫度高于350°C (大約660°F)時工作的集成電路。該研究由美國國家科學基金(NSF)提供資助，研究成果可以提高用于電力電子設備、汽車和航空航天設備領域的處理器、驅動器、控制器和其他模擬與數字電路的功能，因為所有這些應用場合的電子設備都必須在高溫甚至經常在極限溫度下運行。
阿肯色大學電子工程學院特聘教授Alan Mantooth說，“堅固性允許這些電路被放置在標準硅基電路部件無法工作的地方。我們設計了性能優越的信號處理電路模塊、控制器和驅動器電路。”
美國生產的1/3電力到達最終用戶之前，都須通過某種功率電子轉換器傳輸或電機驅動。阿肯色大學團隊開發的電路可以在惡劣環境條件下緊密集成控制這些應用要求并提高用電效率，同時降低這些系統的總尺寸和復雜性。研究人員采用的碳化硅(SiC)可以承受很高電壓，是一種良好的熱導體，所以可以在高溫下工作，而不需要冷卻設備來散熱。
由Mantooth教授和計算機工程系教授Jia Di領導的團隊通過將SiC與寬溫度設計技術相結合實現了高性能。在電力電子技術和集成電路中，該研究被認為代表了許多基本模擬、數字和混合信號模塊的第一次實現，如使用互補式SiC技術的鎖相環(PLL)。鎖相環是產生一個輸出信號其相位與輸入信號相位相關的控制系統。這種功能在電路應用如信號同步、頻率合成以及調制解調中是至關重要的。
此研究是美國國家科學基金會“建立創新能力項目”的一部分，其目的是使大學與產業研究成為合作伙伴建立知識合作創新流程——從觀念到實際研究結果、原型和產品。這一創新生態系統的基礎是阿肯色大學和兩個費耶特維爾技術公司——歐扎克集成電路公司(為極端環境條件下的遠程傳感和驅動開發集成電路)和阿肯色電力電子國際有限公司(APEI)(專門開發高性能電子設備，應用包括國防、航空航天和混合/電動汽車)。雷聲公司也是一個重要的合作伙伴。歐扎克集成電路公司正在使電路技術商業化。APEI公司重點在電力應用中使用SiC電路。
研究經費授予給阿肯色電路設計中心(包括兩個實驗室，一個由Mantooth 負責，另一個由Jia Di負責)。它支持阿肯色大學國家可靠電力傳輸中心的任務，該中心作為聯邦政府智能電網和可再生能源技術研發重點的一部分而得到資助。該中心是研究電力系統的幾個大學研究中心之一，旨在促進美國電網更可靠和更有效。由于阿肯色大學先進的電力電子技術研究優勢和碳化硅的長期研究，美國能源部自2005年開始資助該中心。Mantooth是中心執行主任。
