Што е SOI?

SOI, кратенка за Silicon-On-Insulator, е процес на производство на полупроводници базиран на специјални материјали за подлога. Од нејзината индустријализација во 1980-тите, оваа технологија стана важна гранка на напредните процеси на производство на полупроводници. Одликувајќи се со својата единствена трислојна композитна структура, процесот SOI е значително отстапување од традиционалниот процес на наливно силициум.

Составен од слој од еднокристален силиконски уред, изолационен слој од силициум диоксид (исто така познат како закопан оксиден слој, BOX) и силиконски супстрат,SOI нафорасоздава независна и стабилна електрична средина. Секој слој исполнува посебна, но комплементарна улога во обезбедувањето на перформансите и сигурноста на нафората:

1. Горниот слој со еднокристален силиконски уред, кој обично има дебелина од 5 nm до 2 μm, служи како централна област за создавање активни уреди како транзистори. Неговата ултра тенкост е основа за подобрени перформанси и минијатуризација на уредот.

2. Примарната функција на средниот закопан оксиден слој е да се постигне електрична изолација. Слојот BOX ефикасно ги блокира електричните врски помеѓу слојот на уредот и подлогата долу со користење на механизми за физичка и хемиска изолација, со неговата дебелина обично се движи од 5nm до 2μm.

3. Што се однесува до долната силиконска подлога, нејзината примарна функција е да понуди структурна робусност и стабилна механичка поддршка, кои се клучни гаранции за доверливоста на обландата за време на производството и подоцнежната употреба. Во однос на дебелината, генерално спаѓа во опсегот од 200μm до 700μm.

Предности на SOI нафора

1.Ниска потрошувачка на енергија

Присуството на изолациониот слој воSOI наполитанкија намалува струјата и капацитетот на истекување, придонесувајќи за помала статичка и динамичка потрошувачка на енергија на уредот.

2.Отпорност на зрачење

Изолациониот слој во обландите SOI може ефикасно да ги заштити космичките зраци и електромагнетните пречки, избегнувајќи го влијанието на екстремните средини врз стабилноста на уредот, овозможувајќи му да работи стабилно во посебни полиња како што се воздушната и нуклеарната индустрија.

3.Одлични перформанси со висока фреквенција

Дизајнот на изолациониот слој значително ги намалува несаканите паразитски ефекти предизвикани од интеракцијата помеѓу уредот и подлогата. Намалувањето на паразитската капацитивност ја намалува доцнењето на SOI уредите при обработката на сигналот со висока фреквенција (како што е комуникацијата 5G), а со тоа ја подобрува оперативната ефикасност.

4.Дизајн флексибилност

Подлогата SOI се карактеризира со вродена диелектрична изолација, со што се елиминира потребата за допирана изолација на ровот, што го поедноставува производниот процес и го подобрува приносот на производството.

Примена на SOI технологија

1. Сектор за потрошувачка електроника: RF предни модули за паметни телефони (како филтри за 5G).

2. Поле за автомобилска електроника: радарски чип од автомобилска класа.

3. Воздухопловна: Сателитска комуникациска опрема.

4. Поле за медицински уред: имплантирани медицински сензори, чипови за следење со мала моќност.