Што е SOI?

SOI е кратенка заСиликон-на-изолаторБуквално, тоа значи „силициум на изолатор“. Во пракса, структурата е таква што има ултратенок изолациски слој, како што е SiO₂, на врвот на силициумската плочка, а потоа тенок силициумски слој се формира на врвот на овој изолациски слој. Оваа структура го одделува активниот силициумски слој од силициумската подлога. Меѓутоа, во традиционалниот силициумски процес, чипот се формира директно на силициумската подлога без употреба на изолациски слој.

SOI плочкае составен од три клучни структурни слоја: слој од монокристален силикон, изолациски слој од силициум диоксид (закопан оксид или BOX) и силициумска подлога. Заедно, овие три слоја формираат независна и стабилна електрична средина, при што секој слој игра своја улога додека работи во синергија за подобрување на целокупните перформанси и сигурност.

Горниот слој на уредот од монокристален силициум (обично со дебелина од околу 5 nm до 2 μm) е јадрото каде што се изработуваат транзистори и други активни уреди. Неговата ултратенка структура е клучна основа за подобрување на перформансите на уредот и овозможување на континуирано скалирање.

Средниот закопан оксиден (BOX) слој обезбедува електрична изолација. Овој слој од силициум диоксид, обично со дебелина од 5 nm до 2 μm, ефикасно го блокира електричното поврзување помеѓу слојот на уредот и подлогата преку механизми за физичка и хемиска изолација.

Долниот силиконски супстрат главно обезбедува структурна цврстина и механичка стабилност, обезбедувајќи сигурност на плочките за време на производството и последователното работење. Неговата дебелина генерално е во опсег од 200 μm до 700 μm, нудејќи доволна механичка поддршка, земајќи ги предвид обработливоста и барањата за примена.

Главни предности на SOI плочките
1. Поголема брзина

• Со закопан оксиден слој под уредите, транзисторите се изолирани од силициумската подлога. Ова го намалува паразитскиот капацитет, го забрзува префрлувањето и го прави SOI добро прилагоден за логички кола со голема брзина и RF кола.

2. Помала потрошувачка на енергија

• Помалиот капацитет значи помали загуби при полнење и празнење.
• Помалку патеки на истекување доведуваат до намалена потрошувачка на енергија во режим на подготвеност (статичка), што го прави системот поефикасен во однос на енергијата.

3. Подобра изолација

• Секој уред „седи“ на оксиден слој, што значително ги намалува електричните пречки помеѓу уредите. Ова ја подобрува стабилноста при интегрирање на аналогни + дигитални кола, единици за управување со енергија и RF модули на истиот чип.

4. Подобрена толеранција на зрачење и висока температура

• Полнежите генерирани од зрачење имаат помала веројатност да се шират низ подлогата, што ги прави SOI уредите побезбедни и посигурни во средини со високо зрачење, како што е воздухопловството.
• Зголемувањето на струјата на истекување на високи температури е помалку изразено, што е корисно за автомобилската електроника и апликациите за индустриска контрола.

5. Поволно за понатамошно скалирање

• Со многу тенок силиконски слој на врвот и закопан оксиден слој под него, ефектите на кратки канали се подобро контролирани, што го олеснува одржувањето на стабилно однесување на уредот додека процесните јазли продолжуваат да се намалуваат.

SOI технологијата веќе е применета во повеќе области. Во потрошувачката електроника, се користи во RF предните модули на паметните телефони, како што се 5G филтрите. Во автомобилската електроника, таа обезбедува стабилна процесна платформа за радарски чипови во возилата. Во воздухопловниот сектор, се користи во високосигурна опрема за сателитска комуникација. Во медицинските уреди, SOI поддржува дизајн и имплементација на имплантирачки медицински сензори и разни видови чипови за следење со ниска потрошувачка на енергија.

Нашата компанија нуди проекти по нарачка за монокристални силициумски носечки плочки:

• Дебелина на силиконска подлога: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm и повеќе

• Дебелина на SiO₂: од 100 nm до 10 μm

• Активен силиконски слој: ≥ 20 nm