Técnicas de circuito en tecnología GaN para entornos de alta temperatura
Autores: Hassan, Ahmad; Noël, Jean-Paul; Savaria, Yvon; Sawan, Mohamad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Técnicas de circuito en tecnología GaN para entornos de alta temperatura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Nitruro de galio
Circuitos integrados de alta temperatura
Tecnología GaN500
Circuitos digitales
Elementos pasivos
Semiconductor de banda prohibida ancha
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Como un semiconductor de ancho de banda amplio, el dispositivo de Nitruro de Galio (GaN) se demuestra como un candidato adecuado para implementar circuitos integrados de alta temperatura (HT). GaN500 es una tecnología disponible en el Consejo Nacional de Investigación de Canadá para servir aplicaciones de RF. Sin embargo, esta tecnología tiene el potencial de impulsar la electrónica HT a rangos más altos de temperaturas de funcionamiento y a niveles más altos de integración. Este documento resume el resultado de cinco años de investigación investigando la implementación de circuitos basados en GaN500 para apoyar aplicaciones HT como misiones aeroespaciales y perforaciones en la tierra profunda. Se implementaron y probaron más de 15 circuitos integrados. Realizamos la caracterización HT de elementos pasivos integrados en GaN500, incluidos resistencias, condensadores e inductores de hasta 600 gradosC. Además, desarrollamos por primera vez varios circuitos digitales basados en la tecnología GaN500, incluyendo compuertas lógicas (NO, NAND, NOR), osciladores de anillo, D Flip-Flop, circuitos de retardo y circuitos de referencia de voltaje. Los circuitos probados se fabrican en un chip de 4 mm x 4 mm para validar su funcionalidad en un amplio rango de temperaturas. Las compuertas lógicas muestran funcionalidad a HT por encima de 400 gradosC, mientras que los circuitos de referencia de voltaje permanecen estables hasta 550 gradosC.
Descripción
Como un semiconductor de ancho de banda amplio, el dispositivo de Nitruro de Galio (GaN) se demuestra como un candidato adecuado para implementar circuitos integrados de alta temperatura (HT). GaN500 es una tecnología disponible en el Consejo Nacional de Investigación de Canadá para servir aplicaciones de RF. Sin embargo, esta tecnología tiene el potencial de impulsar la electrónica HT a rangos más altos de temperaturas de funcionamiento y a niveles más altos de integración. Este documento resume el resultado de cinco años de investigación investigando la implementación de circuitos basados en GaN500 para apoyar aplicaciones HT como misiones aeroespaciales y perforaciones en la tierra profunda. Se implementaron y probaron más de 15 circuitos integrados. Realizamos la caracterización HT de elementos pasivos integrados en GaN500, incluidos resistencias, condensadores e inductores de hasta 600 gradosC. Además, desarrollamos por primera vez varios circuitos digitales basados en la tecnología GaN500, incluyendo compuertas lógicas (NO, NAND, NOR), osciladores de anillo, D Flip-Flop, circuitos de retardo y circuitos de referencia de voltaje. Los circuitos probados se fabrican en un chip de 4 mm x 4 mm para validar su funcionalidad en un amplio rango de temperaturas. Las compuertas lógicas muestran funcionalidad a HT por encima de 400 gradosC, mientras que los circuitos de referencia de voltaje permanecen estables hasta 550 gradosC.