Краток вовед во силиконските наполитанки со висока отпорност

Силиконските наполитанки со висока отпорност (HR-Si), како што сугерира неговото име, се монокристален силиконски материјал со исклучително висока отпорност. Во полето за напредно производство на полупроводници, загубата на висока фреквенција стана главен предизвик во дизајнот на чипови со висока класа. Благодарение на неговата ултра висока отпорност, силиконската обланда со висока отпорност служи како идеално решение за сузбивање на загубата на подлогата и елиминирање на паразитското прекршување.

Стандардните силиконски наполитанки усвоени од конвенционалните логички чипови (како што се процесорите и графичките процесори) се допингуваат со одредена концентрација на нечистотии за да се олесни електричната спроводливост и формирањето на транзистор, со типична отпорност од 1–50 Ω·cm или дури и помала. Поинаку, силиконската обланда со висока отпорност има отпорност од над 1000 Ω·cm и покажува речиси внатрешна состојба со екстремно ниска концентрација на допинг.

Зошто е потребна силиконска нафора со висока отпорност?

Со континуираното зголемување на фреквенциите на комуникација, стандардните силиконски подлоги имаат сериозни физички ограничувања. Високиот отпорсиликонски наполитанкисе идеални решенија за решавање на клучните прашања за пренос на високофреквентен сигнал на силиконски подлоги.

1.Намалена загуба на подлогата

Во услови на работа со висока фреквенција, електромагнетните бранови ќе навлезат во изолациониот слој и потоа ќе навлезат во силиконските подлоги. Стандардните силиконски подлоги со мала отпорност може да генерираат вртложни струи кои ја претвораат енергијата на високофреквентниот RF сигнал во топлинска енергија, предизвикувајќи на тој начин голема загуба на енергија. Спротивно на тоа, силиконот со висока отпорност е речиси непроводен, што може ефикасно да ги потисне вртложните струи и да ја зачува енергијата на сигналот.

2. Минимизиран паразитски капацитет и разговор

Повеќекратните RF компоненти на чиповите како што се индукторите и прекинувачите имаат тенденција да формираат паразитско капацитивно спојување низ спроводливата подлога, што може да предизвика меѓусебни пречки во сигналот. Сепак, силиконската подлога со висока отпорност може да го блокира овој „проводен пат“ и значително да го подобри нивото на изолација меѓу компонентите.

3. Подобрен фактор на квалитет (Q Factor) на пасивни уреди

Силиконската обланда со висока отпорност може значително да го подобри Q факторот на индукторите на чипот и ефикасно да го намали шумот на сигналот и потрошувачката на енергија во апликациите на радиофреквентните кола.

Главни сценарија за примена на силиконски наполитанки со висока отпорност

1. Полиња за радио фреквенција и микробранова печка

2. Апликации за подлоги за RF MEMS прекинувачи, филтри и фазни менувачи

3. Апликации на интеграција на антена базирана на силикон и уреди со милиметарски бранови (5G предни модули)

4. Апликации на силиконски фотонски брановоди

5. Производство на TSV interposers