چرا SOI در تراشه های RF بسیار محبوب است؟ ظرفیت انگل کوچک است؛ تراکم ادغام بالا؛ سرعت سریع
May 22, 2025
چرا SOI در تراشه های RF محبوب است؟ ظرفیت انگل کوچک است، تراکم ادغام بالا، سرعت سریع
SOI برای سیلیکون روی عایق است که به سیلیکون روی یک بستر عایق اشاره دارد. این فناوری یک لایه اکسید جاسازی شده بین سیلیکون بالا و بستر پشتیبان را معرفی می کند.اصل این است که با اضافه کردن مواد عایق بین ترانزیستورهای سیلیکونی، ظرفیت انگل بین آنها می تواند دو برابر بیشتر از قبل کاهش یابد.
سه نوع زیر وجود دارد:
تکنولوژی های تشکیل مواد SOI:
1جداسازی با اکسیژن کاشته شده (SIMOX)
2. باند و SOI برگه (BESOI)
3. کُشتِ هوشمندانه
مواد SOI مزايايي دارند که سيليکون بدن نمي تونه برابرش کنه:آنها می توانند جداسازی دی الکتریکی از اجزای مدارهای یکپارچه را به دست آورند و به طور کامل اثر گیرش انگل در مدارهای CMOS سیلیکون بدن را از بین ببرندمدارهای یکپارچه ساخته شده از این ماده نیز دارای مزایای ظرفیت انگل کوچک، تراکم یکپارچه سازی بالا، سرعت سریع، فرآیند ساده،اثر کانال کوتاه کوچک و به ویژه برای مدارهای ولتاژ پایین و قدرت پایین مناسب است.
علاوه بر این، ارزش مقاومت بستر خود وافر SOI نیز می تواند بر عملکرد قطعه تأثیر بگذارد. بنابراین، بعداً،برخی از شرکت ها ارزش مقاومت را بر روی بستر تنظیم کردند تا ویژگی های جزء فرکانس رادیویی را بهبود بخشندبعضی از الکترون هایی که در اصل قرار بود از طریق مبادله کننده عبور کنند به سیلیکون نفوذ می کنند و باعث ضایعات می شوند.SOI می تواند از دست دادن الکترون را جلوگیری کند و کمبود برخی از اجزای CMOS را در بلوک Bulk اصلی تکمیل کندRF SOI یک ماده فرآیند نیمه هادی مبتنی بر سیلیکون با ساختار سه لایه منحصر به فرد سیلیکون / لایه عایق / سیلیکون است.آن را از طریق یک لایه عایق (معمولا SiO2) جداسازی دی الکتریک کامل بین دستگاه و بستر به دست می آورد.
از آنجایی که RF-SOI می تواند خطیتی بالاتر و از دست دادن ورودی کمتر را با بهترین عملکرد هزینه به دست آورد، می تواند به مردم سرعت داده های سریعتر، عمر باتری طولانی تر،و کیفیت ارتباطات با فرکانس بالاتری پایدارتر و راحت تربرای چندین دهه، بازار زیرساخت های مخابراتی توسط ایستگاه های پایه کلان و کوچک هدایت شده است. امروزه با کمک سیستم های آنتن فعال MIMO در مقیاس بزرگ 5G،صنعت قطعات فرکانس رادیویی (RF) تعداد فزاینده ای از قطعات RF را انتخاب می کندشرکت Yole Intelligence، یک شرکت تابعه از گروه Yole، تخمین می زند که بازار فرکانس رادیویی برای زیرساخت های مخابراتی در سال 2021 به ارزش 3 میلیارد دلار بود و انتظار می رود به 4 میلیارد دلار برسد.5 میلیارد تا سال 2025.
سه جهت SOI

RF SOI - یک نوع از سیلیکون منحصر به فرد است / لایه عایق سه لایه سیلیکون / سیلیکون تکنیک مواد نیمه هادی،آن را از طریق لایه عایق دفن شده (معمولا در قالب SiO2) به دست آورد دستگاه عایق دی الکتریک کامل و بستراز آنجا که RF-SOI می تواند خطی بالاتر و از دست دادن ورودی کمتر را با بهترین عملکرد هزینه به دست آورد، می تواند به مردم سرعت داده های سریعتر، عمر باتری طولانی تر،و کیفیت ارتباطات با فرکانس بالاتری پایدارتر و راحت ترRF-SOI می تواند خطی بودن سیگنال بسیار بالا و یکپارچگی سیگنال را تضمین کند.
قدرت - SOI: ساختار اصلی سیلیکون تک کریستالی (مواد مونو کریستالی) ، لایه اکسید دفن شده در وسط (اکسید دفن شده) و زیربنای سیلیکون (بنای سیلیکون).به دلیل ساختار ضخیم اکسید دفن شده وافر POWER-SOI، می تواند به طور موثر بر مشکل نفوذ ولتاژ بالا در قطعات غلبه کند و ثبات در استفاده از قطعات قدرت را به دست آورد.POWER-SOI عمدتا در ادغام قطعات ولتاژ بالا در تکنولوژی تولید BCD (Bipole-CMOS-DMOS) استفاده می شود.
مدارها

FD-SOI (سیلیکون کامل در عایق) یک نوع از
از لحاظ ساختاری، ویژگی های الکتروستاتیک ترانزیستور SOI از تکنولوژی سیلیکون معمولی برتر است.لایه اکسیژن دفن شده می تواند ظرفیت انگل بین منبع و تخلیه را کاهش دهد، و به طور موثر جریان الکترون ها را از منبع به فاضلاب سرکوب می کند و در نتیجه جریان نشت را که منجر به کاهش عملکرد می شود به طور قابل توجهی کاهش می دهد.FD-SOI همچنین دارای مزایای منحصر به فرد بسیاری در جنبه های دیگر است، از جمله قابلیت انحراف عقب، ویژگی های مناسب ترانزیستور، توانایی استفاده از ولتاژ های منبع برق پایین نزدیک به آستانه، حساسیت بسیار پایین به تشعشعات،و سرعت کار درونی ترانزیستوری بسیار بالا، و غیره. این مزایا آن را قادر می سازد تا در برنامه های کاربردی در باند فرکانس امواج میلی متری کار کند.
حوزه کاربرد ISS
RF - SOI در برنامه های کاربردی RF استفاده می شود، در حال حاضر تبدیل به یک سوئیچ از تلفن های هوشمند و آنتن تونر بهترین راه حل است؛
POWER - SOI برای مدار تبدیل هوشمند POWER، عمدتا در خودرو، صنعت، لوازم خانگی مصرف کننده استفاده می شود. قابلیت اطمینان بالا، صحنه عملکرد بالا.
FD - SOI دارای اندازه هندسی سیلیکونی کمتر و مزایای فرآیند تولید ساده است، عمدتا در تلفن های هوشمند، اینترنت چیزها، 5G، مانند اتومبیل ها برای قابلیت اطمینان بالا،ادغام بالا، مصرف کم برق و برنامه های کاربردی کم هزینه؛ SOI نوری در زمینه های ارتباطات نوری مانند مراکز داده و محاسبات ابری استفاده می شود.
توصیه های مربوط به محصول
سیلیکون بر روی عایق SOI Wafer 6 "، 2.5" m (P-doped) + 1.0 SiO2 + 625um Si (P-type / Boron Doped)