Un team di scienziati di GE Research ha stabilito un nuovo record, dimostrando SiC MOSFETs (Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistors) in grado di tollerare temperature superiori a 800° C.
“Questo è almeno 200° C in più rispetto alle dimostrazioni precedentemente note di questa tecnologia e mostra il potenziale dei SiC MOSFETs per supportare applicazioni future in ambienti operativi estremi. Sfida anche ciò che la maggior parte degli esperti di elettronica credeva fosse realizzabile con questi dispositivi.
Mentre il GE Aerospace business cerca di migliorare continuamente lo stato dell’arte degli aviation systems per i suoi clienti commerciali e militari esistenti e cerca di abilitare nuove applicazioni a supporto di space exploration and hypersonic vehicles, realizzare un portfolio di elettronica che può funzionare in ambienti operativi estremi sarà essenziale. Per più di trent’anni, GE ha creato un world leading portfolio in SiC technology e vende una serie di SiC-based electrical power products attraverso l’Aerospace business per aerospace, industrial and military applications“, afferma GE Aerospace.
Emad Andarawis, Principal Engineer in Microelectronics at GE Research, afferma che il raggiungimento della soglia di alta temperatura con i SiC MOSFETs potrebbe aprire nuove sensing, actuation and control applications per space exploration and hypersonic vehicles, affermando: “Sappiamo che per rompere nuove barriere con space exploration and hypersonic travel, avremo bisogno di electronics systems robusti e affidabili, in grado di gestire il calore estremo e gli ambienti operativi. Riteniamo di aver stabilito un record, dimostrando 800° C SiC MOSFETs che rappresentano una pietra miliare fondamentale verso questi mission critical goals”.
“I GE SiC MOSFETs potrebbero supportare lo sviluppo di sensori, attuatori e controlli più robusti, che aprono nuove possibilità nell’esplorazione dello spazio e consentono il controllo e il monitoraggio di hypersonic vehicles che viaggiano a velocità pari a MACH 5, o superiori a 3.500 MPH. Questa è più di sei volte la velocità a cui un tipico commercial passenger flight viaggia oggi.
Andarawis ha notato che l’industria elettronica ha visto una serie di entusiasmanti sviluppi in high temperature electronics con SiC. La National Aeronautics and Space Administration (NASA) ha dimostrato che i SiC JFETs hanno tollerato ben oltre la soglia di 800° C. Per molto tempo, la conoscenza convenzionale diceva che i SiC MOSFETs non potevano offrire gli stessi gradi di affidabilità e durata dei JFETs alle alte temperature. Nuovi progressi con i gate oxides nei SiC MOSFETs, che in precedenza erano temperature and lifetime limiters, hanno ridotto notevolmente il divario”, prosegue GE Aerospace.
“La recente dimostrazione di Andarawis e GE Research mostra che i MOSFETs potrebbero ampliare il portfolio di opzioni disponibili da considerare. Questo si basa su un corpus crescente di lavoro in SiC-enabled electronics che i ricercatori di GE Aerospace sono in prima linea nel guidare. Il team sta attualmente collaborando a un progetto con la NASA per applicare la nuova SiC photodiode technology per sviluppare e dimostrare un Ultraviolet imager che migliorerà le space missions sulla superficie di Venere. I GE Research teams stanno anche fabbricando i NASA’s JFETs nella nostra cleanroom facility, come parte del lavoro che stanno svolgendo per un external semiconductor partner.
La cleanroom facility è un importante punto focale della ricerca di GE nei SiC. Si tratta di una 28.000 sq. ft., Class 100 (ISO 9001 certified) facility, basata sul GE Research campus in Niskayuna, NY. La facility può supportare tecnologia da R&D attraverso low-volume production e trasferire la tecnologia a high-volume manufacturing supportando GE internal products o selezionando external commercial partners”, conclude GE Aerospace.
Andawaris ha concluso: “La GE Cleanroom facility è un’enorme research, prototyping and production asset che ci consente di sviluppare e scalare rapidamente electronics platforms come i SiC MOSFETs. Siamo entusiasti della strada da percorrere mentre sosteniamo gli sforzi di GE Aerospace per ridefinire i viaggi aerei nei cieli e oltre”.
(Ufficio Stampa GE Aerospace)
