Шта је СОИ?

СОИ је скраћеница заСилицијум на изолаторуДословно, то значи „силицијум на изолатору“. У пракси, структура је таква да се на врху силицијумске плочице налази ултратанки изолациони слој, као што је SiO₂, а затим се преко овог изолационог слоја формира танак силицијумски слој. Ова структура одваја активни силицијумски слој од силицијумске подлоге. Међутим, у традиционалном силицијумском процесу, чип се формира директно на силицијумској подлози без употребе изолационог слоја.

SOI плочицасе састоји од три кључна структурна слоја: слоја од монокристалног силицијума, изолационог слоја од силицијум диоксида (закопани оксид или BOX) и силицијумске подлоге. Заједно, ова три слоја чине независно и стабилно електрично окружење, при чему сваки слој игра своју улогу док раде у синергији како би побољшали укупне перформансе и поузданост.

Горњи слој монокристалног силицијума (обично дебљине око 5 nm до 2 μm) је језгро где се производе транзистори и други активни уређаји. Његова ултратанка структура је кључна основа за побољшање перформанси уређаја и омогућавање континуираног скалирања.

Средњи закопани оксидни (BOX) слој обезбеђује електричну изолацију. Овај слој силицијум-диоксида, обично дебљине од 5 nm до 2 μm, ефикасно блокира електричну спрегу између слоја уређаја и подлоге путем физичких и хемијских механизама изолације.

Доња силицијумска подлога углавном пружа структурну крутост и механичку стабилност, осигуравајући поузданост плочице током производње и накнадног рада. Њена дебљина је генерално у распону од 200 μm до 700 μm, пружајући довољну механичку подршку, узимајући у обзир захтеве обраде и примене.

Главне предности SOI плочица
1. Већа брзина

• Са закопаним оксидним слојем испод уређаја, транзистори су изоловани од силицијумске подлоге. Ово смањује паразитски капацитет, убрзава пребацивање и чини SOI погодним за брза логичка и РФ кола.

2. Мања потрошња енергије

• Мањи капацитет значи мање губитке при пуњењу и пражњењу.
• Мањи број путања цурења доводи до смањене потрошње енергије у стању приправности (статичког стања), што систем чини енергетски ефикаснијим.

3. Боља изолација

• Сваки уређај „лежи“ на оксидном слоју, што значајно смањује електричне сметње између уређаја. Ово побољшава стабилност приликом интеграције аналогних + дигиталних кола, јединица за управљање напајањем и РФ модула на истом чипу.

4. Побољшана отпорност на зрачење и високе температуре

• Наелектрисања генерисана зрачењем се мање вероватно шире кроз подлогу, што SOI уређаје чини безбеднијим и поузданијим у окружењима са високим зрачењем као што је ваздухопловство.
• Повећање струје цурења на високим температурама је мање озбиљно, што је корисно за аутомобилску електронику и индустријске контролне примене.

5. Повољно за даље скалирање

• Са веома танким слојем силицијума на врху и закопаним слојем оксида испод, ефекти кратког канала су боље контролисани, што олакшава одржавање стабилног понашања уређаја док се процесни чворови настављају смањивати.

SOI технологија је већ примењена у више области. У потрошачкој електроници се користи у РФ фронт-енд модулима паметних телефона, као што су 5G филтери. У аутомобилској електроници пружа стабилну процесну платформу за радарске чипове у возилима. У ваздухопловном сектору се користи у високо поузданој сателитској комуникационој опреми. У медицинским уређајима, SOI подржава дизајн и имплементацију имплантабилних медицинских сензора и различитих врста чипова за праћење мале снаге.

Наша компанија нуди прилагођене пројекте за носаче од монокристалног силицијума:

• Дебљина силицијумске подлоге: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm и више

• Дебљина SiO₂: од 100 nm до 10 μm

• Активни силицијумски слој: ≥ 20 nm