Chì ghjè SOI?

SOI hè l'abbreviazione diSiliciu nantu à l'isolanteLitteralmente, significa "silicio nantu à un isolante". In pratica, a struttura hè chì ci hè un stratu isolante ultra-sottile, cum'è SiO₂, sopra à a cialda di siliciu, è dopu un stratu sottile di siliciu hè furmatu sopra à questu stratu isolante. Questa struttura separa u stratu di siliciu attivu da u substratu di siliciu. In un prucessu tradiziunale di siliciu, però, u chip hè furmatu direttamente nantu à u substratu di siliciu senza aduprà un stratu isolante.

Cialde SOIhè cumpostu da trè strati strutturali chjave: un stratu di dispusitivu in siliciu monocristallinu, un stratu isolante di diossidu di siliciu (l'ossidu intarratu, o BOX) è un substratu di siliciu. Inseme, sti trè strati formanu un ambiente elettricu indipendente è stabile, cù ogni stratu chì ghjoca u so propiu rolu mentre travaglia in sinergia per migliurà e prestazioni è l'affidabilità generali.

U stratu superiore di u dispusitivu in siliciu monocristallinu (tipicamente di circa 5 nm à 2 μm di spessore) hè a regione centrale induve i transistor è altri dispositivi attivi sò fabbricati. A so struttura ultra-sottile hè una basa cruciale per migliurà e prestazioni di u dispusitivu è permette una scalatura cuntinua.

U stratu mediu d'ossidu interratu (BOX) furnisce un isolamentu elettricu. Stu stratu di diossidu di siliciu, di solitu di 5 nm à 2 μm di spessore, blocca efficacemente l'accoppiamentu elettricu trà u stratu di u dispusitivu è u substratu sottostante per via di meccanismi d'isolamentu fisicu è chimicu.

U sustratu di silicone inferiore furnisce principalmente rigidità strutturale è stabilità meccanica, assicurendu l'affidabilità di u wafer durante a fabricazione è u funziunamentu successivu. U so spessore hè generalmente in a gamma da 200 μm à 700 μm, offrendu un supportu meccanicu sufficiente tenendu contu di a processabilità è di i requisiti di l'applicazione.

Principali vantaghji di e cialde SOI
1. Velocità più alta

• Cù un stratu d'ossidu intarratu sottu à i dispusitivi, i transistor sò isolati da u sustratu di siliciu. Questu riduce a capacità parassita, accelera a commutazione è rende SOI adattatu per i circuiti logichi è RF à alta velocità.

2. Cunsumu energeticu più bassu

• Una capacità più chjuca significa perdite di carica è scarica più basse.
• Menu percorsi di fuga portanu à un cunsumu energeticu in standby (staticu) riduttu, rendendu u sistema più efficiente in termini di energia.

3. Un megliu isolamentu

• Ogni dispusitivu hè "pusatu" nantu à un stratu d'ossidu, chì riduce assai l'interferenza elettrica trà i dispusitivi. Questu migliora a stabilità quandu si integranu circuiti analogichi + digitali, unità di gestione di l'alimentazione è moduli RF nantu à u listessu chip.

4. Migliurata a tolleranza à e radiazioni è à l'alta temperatura

• E cariche generate da a radiazione sò menu propensi à sparghjesi à traversu u sustratu, ciò chì rende i dispositivi SOI più sicuri è più affidabili in ambienti à alta radiazione cum'è l'aerospaziale.
• L'aumentu di a corrente di dispersione à alte temperature hè menu severu, ciò chì hè beneficu per l'elettronica automobilistica è l'applicazioni di cuntrollu industriale.

5. Favurevule per una ulteriore scalatura

• Cù una strata di siliciu assai fina in cima è una strata d'ossidu intarrata sottu, l'effetti di u canale cortu sò megliu cuntrullati, ciò chì facilita u mantenimentu di un cumpurtamentu stabile di u dispositivu mentre i nodi di prucessu cuntinueghjanu à riduce si.

A tecnulugia SOI hè digià stata applicata in parechji campi. In l'elettronica di cunsumu, hè aduprata in i moduli front-end RF di i smartphones, cum'è i filtri 5G. In l'elettronica automobilistica, furnisce una piattaforma di prucessu stabile per i chip radar in veiculi. In u settore aerospaziale, hè impiegata in apparecchiature di cumunicazione satellitare ad alta affidabilità. In i dispositivi medichi, SOI supporta a cuncepzione è l'implementazione di sensori medichi impiantabili è vari tipi di chip di monitoraghju à bassa putenza.

A nostra sucietà offre prughjetti persunalizati per wafer di supportu di siliciu monocristallinu:

• Spessore di u substratu di siliciu: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm è più

• Spessore di SiO₂: da 100 nm à 10 μm

• Stratu di siliciu attivu: ≥ 20 nm