SOI کیا ہے؟

SOI کا مخفف ہے۔سلکان آن انسولیٹر. لفظی طور پر، اس کا مطلب ہے "انسولیٹر پر سلکان۔" عملی طور پر، ساخت یہ ہے کہ سلکان ویفر کے اوپر ایک انتہائی پتلی موصل تہہ ہوتی ہے، جیسے SiO₂، اور پھر اس موصل تہہ کے اوپر ایک پتلی سیلیکون تہہ بنتی ہے۔ یہ ڈھانچہ فعال سلکان پرت کو سلکان سبسٹریٹ سے الگ کرتا ہے۔ تاہم، ایک روایتی سلکان کے عمل میں، چپ سیدھا سیلیکون سبسٹریٹ پر بغیر کسی موصلی پرت کا استعمال کیے بنتی ہے۔

ایس او آئی ویفرتین کلیدی ساختی تہوں پر مشتمل ہے: ایک سنگل کرسٹل سلکان ڈیوائس کی پرت، ایک سلکان ڈائی آکسائیڈ کی موصلی تہہ (دفن شدہ آکسائڈ، یا باکس)، اور ایک سلکان سبسٹریٹ۔ یہ تینوں پرتیں مل کر ایک آزاد اور مستحکم برقی ماحول بناتی ہیں، جس میں ہر پرت مجموعی کارکردگی اور بھروسے کو بڑھانے کے لیے ہم آہنگی کے ساتھ کام کرتے ہوئے اپنا اپنا کردار ادا کرتی ہے۔

سب سے اوپر سنگل کرسٹل سلکان ڈیوائس لیئر (عام طور پر تقریبا 5 nm سے 2 μm موٹی) وہ بنیادی علاقہ ہے جہاں ٹرانجسٹر اور دیگر فعال آلات من گھڑت ہیں۔ اس کا انتہائی پتلا ڈھانچہ ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور مسلسل اسکیلنگ کو فعال کرنے کے لیے ایک اہم بنیاد ہے۔

درمیانی دفن شدہ آکسائڈ (BOX) پرت برقی تنہائی فراہم کرتی ہے۔ یہ سلکان ڈائی آکسائیڈ پرت، عام طور پر 5 nm سے 2 μm موٹائی میں، مؤثر طریقے سے آلہ کی تہہ اور بنیادی ذیلی ذخیرے کے درمیان جسمانی اور کیمیائی تنہائی کے طریقہ کار کے ذریعے برقی جوڑے کو روکتی ہے۔

نیچے کا سلکان سبسٹریٹ بنیادی طور پر ساختی سختی اور مکینیکل استحکام فراہم کرتا ہے، مینوفیکچرنگ اور اس کے بعد کے آپریشن کے دوران ویفر کی وشوسنییتا کو یقینی بناتا ہے۔ اس کی موٹائی عام طور پر 200 μm سے 700 μm کی حد میں ہوتی ہے، جو کہ عمل کی اہلیت اور درخواست کی ضروریات کو مدنظر رکھتے ہوئے کافی مکینیکل مدد فراہم کرتی ہے۔

SOI Wafers کے اہم فوائد
1. زیادہ رفتار

• آلات کے نیچے دفن شدہ آکسائیڈ پرت کے ساتھ، ٹرانجسٹر سلیکون سبسٹریٹ سے الگ تھلگ ہوتے ہیں۔ یہ طفیلی صلاحیت کو کم کرتا ہے، سوئچنگ کو تیز کرتا ہے، اور SOI کو تیز رفتار منطق اور RF سرکٹس کے لیے موزوں بناتا ہے۔

2. کم بجلی کی کھپت

• چھوٹی گنجائش کا مطلب ہے کم چارجنگ اور خارج ہونے والے نقصانات۔
• رساو کے کم راستے اسٹینڈ بائی (جامد) بجلی کی کھپت کو کم کرنے کا باعث بنتے ہیں، جس سے نظام زیادہ طاقت والا ہوتا ہے۔

3.بہتر تنہائی

• ہر آلہ ایک آکسائیڈ پرت پر "بیٹھا" ہے، جو آلات کے درمیان برقی مداخلت کو بہت کم کر دیتا ہے۔ ایک ہی چپ پر اینالاگ + ڈیجیٹل سرکٹس، پاور مینجمنٹ یونٹس، اور RF ماڈیولز کو ضم کرتے وقت یہ استحکام کو بہتر بناتا ہے۔

4. بہتر تابکاری اور اعلی درجہ حرارت کی رواداری

• تابکاری سے پیدا ہونے والے چارجز کے سبسٹریٹ کے ذریعے پھیلنے کا امکان کم ہوتا ہے، جس سے SOI آلات زیادہ تابکاری والے ماحول جیسے ایرو اسپیس میں محفوظ اور زیادہ قابل اعتماد ہوتے ہیں۔
• اعلی درجہ حرارت پر لیکیج کرنٹ میں اضافہ کم شدید ہے، جو آٹوموٹو الیکٹرانکس اور صنعتی کنٹرول ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہے۔

5. مزید اسکیلنگ کے لیے سازگار

• اوپر ایک بہت ہی پتلی سیلیکون پرت اور نیچے آکسائیڈ پرت کے ساتھ، مختصر چینل کے اثرات کو بہتر طور پر کنٹرول کیا جاتا ہے، جس سے آلہ کے مستحکم رویے کو برقرار رکھنا آسان ہو جاتا ہے کیونکہ پروسیس نوڈس سکڑتے رہتے ہیں۔

SOI ٹیکنالوجی کو پہلے ہی متعدد شعبوں میں لاگو کیا جا چکا ہے۔ کنزیومر الیکٹرانکس میں، یہ اسمارٹ فونز کے RF فرنٹ اینڈ ماڈیولز، جیسے 5G فلٹرز میں استعمال ہوتا ہے۔ آٹوموٹو الیکٹرانکس میں، یہ گاڑی میں ریڈار چپس کے لیے ایک مستحکم عمل پلیٹ فارم فراہم کرتا ہے۔ ایرو اسپیس سیکٹر میں، یہ اعلی قابل اعتماد سیٹلائٹ مواصلاتی آلات میں کام کرتا ہے۔ طبی آلات میں، SOI قابل امپلانٹیبل میڈیکل سینسرز اور مختلف قسم کے کم طاقت والے مانیٹرنگ چپس کے ڈیزائن اور نفاذ کی حمایت کرتا ہے۔

ہماری کمپنی سنگل کرسٹل سلکان کیریئر ویفرز کے لیے حسب ضرورت پروجیکٹ پیش کرتی ہے:

• سلکان سبسٹریٹ کی موٹائی: 100 μm / 300 μm / 400 μm / 500 μm / 625 μm اور اس سے اوپر

• SiO₂ موٹائی: 100 nm سے 10 μm تک

• فعال سلکان پرت: ≥ 20 nm