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在地热生产和石油生产过程中温度通常会超过200℃,高于设备所用的传统微芯片一般能耐受的最高温度。德国弗劳恩霍夫微电子电路与系统研究所(IMS)的研究人员近日开发出一种新型的高温工艺,可以制造出超紧凑型微芯片,这种微芯片在高达300℃的温度下也能正常工作。

 

传统的CMOS芯片有时能耐受250℃的高温,但其性能与可靠性会迅速下降。还有一种方法是对热敏感的微芯片实施持续冷却,但是很难实现。此外,市场上也存在专门的高温芯片,但是尺寸过大(最小尺寸也达1微米)。

IMS开发的微芯片尺寸仅有0.35微米,远小于现有的高温芯片,且依然保持着应有的功能。

为开发出耐热微芯片,研究人员采用了一种特殊的高温硅绝缘体(SOI)CMOS工艺,通过绝缘层来阻止影响芯片运作的漏电电流的产生。此外,研究人员还使用了金属钨,其温度敏感性低于常用的铝,从而延长了高温芯片的工作寿命。

除了用于地热能、天然气或石油生产外,该微芯片还能用于航空业,例如放置于尽可能靠近涡轮发动机的位置,记录其运行状态,确保其更有效、更可靠地运行。

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