एसओआई क्या है?

SOI, सिलिकॉन-ऑन-इंसुलेटर का संक्षिप्त रूप, विशेष सब्सट्रेट सामग्री पर आधारित एक अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया है। 1980 के दशक में अपने औद्योगीकरण के बाद से, यह तकनीक उन्नत अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रियाओं की एक महत्वपूर्ण शाखा बन गई है। अपनी अनूठी तीन-परत मिश्रित संरचना से प्रतिष्ठित, SOI प्रक्रिया पारंपरिक बल्क सिलिकॉन प्रक्रिया से एक महत्वपूर्ण प्रस्थान है।

एक एकल-क्रिस्टल सिलिकॉन डिवाइस परत, एक सिलिकॉन डाइऑक्साइड इन्सुलेटिंग परत (जिसे दफन ऑक्साइड परत, बॉक्स के रूप में भी जाना जाता है), और एक सिलिकॉन सब्सट्रेट से बना है,SOI वेफरएक स्वतंत्र और स्थिर विद्युत वातावरण बनाता है। प्रत्येक परत वेफर के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने में एक विशिष्ट लेकिन पूरक भूमिका निभाती है:

1. शीर्ष एकल-क्रिस्टल सिलिकॉन डिवाइस परत, जिसकी मोटाई आमतौर पर 5 एनएम से 2 माइक्रोन होती है, ट्रांजिस्टर जैसे सक्रिय उपकरण बनाने के लिए केंद्रीय क्षेत्र के रूप में कार्य करती है। इसकी अति-पतलीता बेहतर प्रदर्शन और डिवाइस के लघुकरण की नींव है।

2. मध्य दबी हुई ऑक्साइड परत का प्राथमिक कार्य विद्युत अलगाव प्राप्त करना है। BOX परत भौतिक और रासायनिक अलगाव तंत्र दोनों का उपयोग करके डिवाइस परत और नीचे सब्सट्रेट के बीच विद्युत कनेक्शन को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करती है, इसकी मोटाई आमतौर पर 5nm से 2μm तक होती है।

3. निचले सिलिकॉन सब्सट्रेट के संबंध में, इसका प्राथमिक कार्य संरचनात्मक मजबूती और स्थिर यांत्रिक समर्थन प्रदान करना है, जो उत्पादन और बाद में उपयोग के दौरान वेफर की निर्भरता के लिए महत्वपूर्ण आश्वासन हैं। मोटाई के संदर्भ में, यह आम तौर पर 200μm से 700μm की सीमा के भीतर आता है।

SOI वेफर के लाभ

1. कम बिजली की खपत

इन्सुलेट परत की उपस्थितिSOI वेफर्सलीकेज करंट और कैपेसिटेंस को कम करता है, डिवाइस की स्थिर और गतिशील बिजली खपत को कम करने में योगदान देता है।

2.विकिरण प्रतिरोध

एसओआई वेफर्स में इंसुलेटिंग परत कॉस्मिक किरणों और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से ढाल सकती है, डिवाइस की स्थिरता पर अत्यधिक वातावरण के प्रभाव से बच सकती है, जिससे यह एयरोस्पेस और परमाणु उद्योग जैसे विशेष क्षेत्रों में स्थिर रूप से काम करने में सक्षम हो जाती है।

3.उत्कृष्ट उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन

इंसुलेटिंग परत डिज़ाइन डिवाइस और सब्सट्रेट के बीच बातचीत के कारण होने वाले अवांछित परजीवी प्रभावों को काफी कम कर देता है। परजीवी कैपेसिटेंस में कमी से उच्च आवृत्ति सिग्नल प्रोसेसिंग (जैसे 5 जी संचार) में एसओआई उपकरणों की विलंबता कम हो जाती है, जिससे ऑपरेटिंग दक्षता में सुधार होता है।

4.डिज़ाइन लचीलापन

एसओआई सब्सट्रेट में अंतर्निहित ढांकता हुआ अलगाव होता है, जो डोप्ड ट्रेंच अलगाव की आवश्यकता को समाप्त करता है, जो विनिर्माण प्रक्रिया को सरल बनाता है और उत्पादन उपज में सुधार करता है।

एसओआई प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

1.उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र: स्मार्टफोन के लिए आरएफ फ्रंट-एंड मॉड्यूल (जैसे 5जी फिल्टर)।

2.ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र: ऑटोमोटिव-ग्रेड रडार चिप।

3.एयरोस्पेस: उपग्रह संचार उपकरण।

4. चिकित्सा उपकरण क्षेत्र: प्रत्यारोपण योग्य चिकित्सा सेंसर, कम-शक्ति निगरानी चिप्स।