Преглед СОИ супстрата

СОИ (Силицон-Он-Инсулатор) супстрат је структура у којој је изолациони слој од силицијум оксида (СиО2) уведен између горњег слоја силикона исиликонски супстрат, а интегрисана кола су произведена на горњем танком слоју силикона. Ова технологија коришћења СОИ материјала за производњу интегрисаних кола назива се СОИ технологија.

Три главне технологије за производњу СОИ супстрата

1. Одвајање имплантираним кисеоником (СИМОКС)

2. Везивање и нагризање СОИ (БЕСОИ)

3. Смарт-цут технологија.

Предности СОИ супстрата

1. Ниска струја цурења подлоге

Присуство СиО2 изолационог слоја ефикасно изолује транзистор од силиконског супстрата испод. Ова изолација смањује нежељену струју од активног слоја до подлоге. Струја цурења расте са температуром, чиме се значајно побољшава поузданост чипа у окружењима са високим температурама.

2. Смањена паразитска капацитивност

Због постојања паразитне капацитивности, додатна кашњења се неизбежно јављају у преносу сигнала. Коришћење СОИ материјала за смањење ових паразитских капацитета је уобичајена пракса у чиповима велике брзине или мале снаге. У поређењу са конвенционалним чиповима произведеним коришћењем ЦМОС процеса, СОИ чипови могу постићи 15% већу брзину и 20% мању потрошњу енергије.

3. Изолација буке

У апликацијама са мешовитим сигналом, електрични шум који генерише дигитална кола може да омета аналогна или радиофреквентна (РФ) кола, што ће довести до смањења укупних перформанси система. СиО2 изолациони слој у структури СОИ изолује активни силицијумски слој од подлоге, чиме се обезбеђује инхерентна изолација буке. То значи да се бука коју стварају дигитална кола може ефикасно спречити да се шири кроз подлогу до осетљивих аналогних кола.

Област примене СОИ супстрата

1. Сектор потрошачке електронике

ПоштоСОИ супстратиможе значајно побољшати перформансе уређаја као што су РФ филтери и појачивачи снаге и постићи бржи пренос сигнала и мању потрошњу енергије. Они се широко користе у производњи чипова за паметне носиве уређаје као што су паметни сатови и уређаји за праћење здравља, и РФ фронт-енд модули мобилних телефона и таблета.

2. Аутомобилска електроника

Захваљујући одличним перформансама да издрже сложене електромагнетне услове, СОИ супстрати су веома погодни за производњу чипова за управљање напајањем у аутомобилима и апликације у системима аутономне вожње.

3. Ваздухопловство и сектор одбране

СОИ супстрати нуде изузетну поузданост и отпорност на сметње радијације, и у стању су да задовоље строге захтеве опреме за сателитску комуникацију и војних електронских система за високу прецизност и високу поузданост.

4. Интернет ствари (ИоТ)

Са порастом обима ИоТ података, потражња за јефтиним и високо прецизним операцијама расте. Користећи предности мале потрошње енергије и високих перформанси, СОИ подлоге савршено се усклађују са захтевима ИоТ-а и широко су усвојене у производњи чипова сензорских чворова и чипова за ивичне рачунаре.

5. Медицински уређаји за имплантацију у области медицинске електронике

Уређаји као што су пејсмејкери и неуростимулатори имају изузетно високе захтеве за ниску потрошњу енергије и биокомпатибилност. Ниска потрошња енергије и стабилност СОИ супстрата могу осигурати дугорочан безбедан рад имплантабилних уређаја док минимизирају утицај на тело пацијента.