Çfarë është SOI?

SOI është shkurtesa përSilikon-mbi-izolator. Fjalë për fjalë, do të thotë "silic mbi një izolator". Në praktikë, struktura është se ekziston një shtresë ultra e hollë izoluese, siç është SiO₂, sipër pllakës së silikonit, dhe më pas një shtresë e hollë silikoni formohet sipër kësaj shtrese izoluese. Kjo strukturë ndan shtresën aktive të silikonit nga substrati i silikonit. Megjithatë, në një proces tradicional të silikonit, çipi formohet direkt në substratin e silikonit pa përdorur një shtresë izoluese.

SOI pllakëpërbëhet nga tre shtresa kryesore strukturore: një shtresë pajisjeje me silikon të vetëm me kristal të vetëm, një shtresë izoluese me dioksid silikoni (oksidi i varrosur, ose BOX) dhe një substrat silikoni. Së bashku, këto tre shtresa formojnë një mjedis elektrik të pavarur dhe të qëndrueshëm, ku secila shtresë luan rolin e vet ndërsa punon në sinergji për të përmirësuar performancën dhe besueshmërinë e përgjithshme.

Shtresa e sipërme e pajisjes prej silikoni monokristali (zakonisht me trashësi rreth 5 nm deri në 2 μm) është rajoni kryesor ku prodhohen transistorët dhe pajisjet e tjera aktive. Struktura e saj ultra e hollë është një themel i rëndësishëm për përmirësimin e performancës së pajisjes dhe mundësimin e shkallëzimit të vazhdueshëm.

Shtresa e oksidit të varrosur në mes (BOX) siguron izolim elektrik. Kjo shtresë dioksidi silici, zakonisht me trashësi 5 nm deri në 2 μm, bllokon në mënyrë efektive lidhjen elektrike midis shtresës së pajisjes dhe substratit themelor përmes mekanizmave të izolimit fizik dhe kimik.

Substrati i silikonit në fund siguron kryesisht ngurtësi strukturore dhe stabilitet mekanik, duke siguruar besueshmërinë e pllakës së mbështjelljes gjatë prodhimit dhe funksionimit pasues. Trashësia e tij është përgjithësisht në rangun nga 200 μm deri në 700 μm, duke ofruar mbështetje të mjaftueshme mekanike duke marrë parasysh përpunueshmërinë dhe kërkesat e aplikimit.

Përparësitë kryesore të pllakave SOI
1. Shpejtësi më e lartë

• Me një shtresë oksidi të varrosur poshtë pajisjeve, transistorët janë të izoluar nga substrati i silikonit. Kjo zvogëlon kapacitetin parazitar, përshpejton ndërrimin dhe e bën SOI-në të përshtatshme për qarqet logjike me shpejtësi të lartë dhe RF.

2. Konsumi më i ulët i energjisë

• Kapacitet më i vogël do të thotë humbje më të ulëta të karikimit dhe shkarkimit.
• Më pak shtigje rrjedhjeje çojnë në konsum të reduktuar të energjisë në gjendje gatishmërie (statike), duke e bërë sistemin më efikas të energjisë.

3. Izolim më i mirë

• Çdo pajisje është "e vendosur" mbi një shtresë oksidi, e cila zvogëlon shumë ndërhyrjen elektrike midis pajisjeve. Kjo përmirëson stabilitetin kur integrohen qarqe analoge + dixhitale, njësi të menaxhimit të energjisë dhe module RF në të njëjtin çip.

4. Përmirësim i rezistencës ndaj rrezatimit dhe temperaturës së lartë

• Ngarkesat e gjeneruara nga rrezatimi kanë më pak gjasa të përhapen nëpër substrat, duke i bërë pajisjet SOI më të sigurta dhe më të besueshme në mjedise me rrezatim të lartë, siç është hapësira ajrore.
• Rritja e rrymës së rrjedhjes në temperatura të larta është më pak e rëndë, gjë që është e dobishme për elektronikën e automobilave dhe aplikimet e kontrollit industrial.

5. I favorshëm për shkallëzim të mëtejshëm

• Me një shtresë silikoni shumë të hollë sipër dhe një shtresë oksidi të varrosur poshtë, efektet e kanaleve të shkurtra kontrollohen më mirë, duke e bërë më të lehtë ruajtjen e sjelljes së qëndrueshme të pajisjes ndërsa nyjet e procesit vazhdojnë të tkurren.

Teknologjia SOI është aplikuar tashmë në fusha të shumta. Në elektronikën e konsumit, përdoret në modulet RF të përparme të telefonave inteligjentë, siç janë filtrat 5G. Në elektronikën e automobilave, ajo ofron një platformë të qëndrueshme procesi për çipat e radarit në automjete. Në sektorin e hapësirës ajrore, ajo përdoret në pajisjet e komunikimit satelitor me besueshmëri të lartë. Në pajisjet mjekësore, SOI mbështet projektimin dhe zbatimin e sensorëve mjekësorë të implantueshëm dhe llojeve të ndryshme të çipave të monitorimit me fuqi të ulët.

Kompania jonë ofron projekte të personalizuara për pllaka bartëse silikoni me kristal të vetëm:

• Trashësia e substratit të silikonit: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm dhe më lart

• Trashësia e SiO₂: nga 100 nm në 10 μm

• Shtresa e silikonit aktiv: ≥ 20 nm