SOI అంటే ఏమిటి?

SOI, సిలికాన్-ఆన్-ఇన్సులేటర్‌కి సంక్షిప్తమైనది, ఇది ప్రత్యేక ఉపరితల పదార్థాలపై ఆధారపడిన సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియ. 1980లలో పారిశ్రామికీకరణ జరిగినప్పటి నుండి, ఈ సాంకేతికత అధునాతన సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియలలో ముఖ్యమైన శాఖగా మారింది. దాని ప్రత్యేకమైన మూడు-పొరల మిశ్రమ నిర్మాణంతో విభిన్నంగా, SOI ప్రక్రియ సాంప్రదాయ బల్క్ సిలికాన్ ప్రక్రియ నుండి గణనీయమైన నిష్క్రమణ.

సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ డివైస్ లేయర్, సిలికాన్ డయాక్సైడ్ ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ (బరీడ్ ఆక్సైడ్ లేయర్, BOX అని కూడా పిలుస్తారు) మరియు సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో కూడి ఉంటుంది,SOI పొరస్వతంత్ర మరియు స్థిరమైన విద్యుత్ వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది. పొర యొక్క పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడంలో ప్రతి పొర విభిన్నమైన ఇంకా పరిపూరకరమైన పాత్రను నిర్వహిస్తుంది:

1. సాధారణంగా 5 nm నుండి 2 μm వరకు మందం కలిగిన టాప్ సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ డివైస్ లేయర్, ట్రాన్సిస్టర్‌ల వంటి క్రియాశీల పరికరాలను రూపొందించడానికి కేంద్ర ప్రాంతంగా పనిచేస్తుంది. దాని అల్ట్రా-సన్నని మెరుగైన పనితీరు మరియు పరికర సూక్ష్మీకరణకు పునాది.

2.మధ్య పూడ్చిన ఆక్సైడ్ పొర యొక్క ప్రాథమిక విధి విద్యుత్ ఐసోలేషన్ సాధించడం. BOX లేయర్ ఫిజికల్ మరియు కెమికల్ ఐసోలేషన్ మెకానిజమ్స్ రెండింటినీ ఉపయోగించడం ద్వారా పరికర లేయర్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య ఎలక్ట్రికల్ కనెక్షన్‌లను సమర్థవంతంగా బ్లాక్ చేస్తుంది, దాని మందం సాధారణంగా 5nm నుండి 2μm వరకు ఉంటుంది.

3. దిగువ సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కు సంబంధించి, దాని ప్రాథమిక విధి నిర్మాణ పటిష్టత మరియు స్థిరమైన యాంత్రిక మద్దతును అందించడం, ఇవి ఉత్పత్తి మరియు తరువాత ఉపయోగాల సమయంలో పొర యొక్క విశ్వసనీయతకు కీలకమైన హామీలు. మందం పరంగా, ఇది సాధారణంగా 200μm నుండి 700μm పరిధిలోకి వస్తుంది.

SOI వేఫర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

1.తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం

ఇన్సులేటింగ్ పొర యొక్క ఉనికిSOI పొరలులీకేజ్ కరెంట్ మరియు కెపాసిటెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది, పరికరం స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ పవర్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి దోహదపడుతుంది.

2.రేడియేషన్ నిరోధకత

SOI పొరలలోని ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ కాస్మిక్ కిరణాలు మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని ప్రభావవంతంగా కాపాడుతుంది, పరికర స్థిరత్వంపై విపరీతమైన వాతావరణాల ప్రభావాన్ని నివారిస్తుంది, ఇది ఏరోస్పేస్ మరియు అణు పరిశ్రమ వంటి ప్రత్యేక రంగాలలో స్థిరంగా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

3.అద్భుతమైన అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పనితీరు

ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ డిజైన్ పరికరం మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య పరస్పర చర్య వల్ల కలిగే అవాంఛిత పరాన్నజీవి ప్రభావాలను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌లో తగ్గింపు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్‌లో (5G కమ్యూనికేషన్ వంటివి) SOI పరికరాల జాప్యాన్ని తగ్గిస్తుంది, తద్వారా నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

4.డిజైన్ వశ్యత

SOI సబ్‌స్ట్రేట్ స్వాభావిక విద్యుద్వాహక ఐసోలేషన్‌ను కలిగి ఉంది, డోప్డ్ ట్రెంచ్ ఐసోలేషన్ అవసరాన్ని తొలగిస్తుంది, ఇది తయారీ ప్రక్రియను సులభతరం చేస్తుంది మరియు ఉత్పత్తి దిగుబడిని మెరుగుపరుస్తుంది.

SOI సాంకేతికత యొక్క అప్లికేషన్

1.కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ సెక్టార్: స్మార్ట్‌ఫోన్‌ల కోసం RF ఫ్రంట్-ఎండ్ మాడ్యూల్స్ (5G ఫిల్టర్‌లు వంటివి).

2.ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ఫీల్డ్: ఆటోమోటివ్-గ్రేడ్ రాడార్ చిప్.

3.ఏరోస్పేస్: శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు.

4.మెడికల్ డివైజ్ ఫీల్డ్: ఇంప్లాంట్ చేయగల మెడికల్ సెన్సార్లు, తక్కువ-పవర్ మానిటరింగ్ చిప్స్.