SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌ల అవలోకనం

SOI (సిలికాన్-ఆన్-ఇన్సులేటర్) సబ్‌స్ట్రేట్ నిర్మాణం, దీనిలో సిలికాన్ ఆక్సైడ్ (SiO2) ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ టాప్ సిలికాన్ లేయర్ మరియు aసిలికాన్ ఉపరితలం, మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు టాప్ సిలికాన్ సన్నని పొరపై తయారు చేయబడ్డాయి. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లను తయారు చేయడానికి SOI పదార్థాలను ఉపయోగించే ఈ సాంకేతికతను SOI టెక్నాలజీ అంటారు.

SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌ను తయారు చేయడానికి మూడు ప్రధాన సాంకేతికతలు

1. అమర్చిన ఆక్సిజన్ (SIMOX) ద్వారా వేరుచేయడం

2. బాండ్ మరియు ఎట్చ్-బ్యాక్ SOI (BESOI)

3. స్మార్ట్-కట్ టెక్నాలజీ.

SOI సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ప్రయోజనాలు

1. తక్కువ సబ్‌స్ట్రేట్ లీకేజ్ కరెంట్

SiO2 ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ యొక్క ఉనికి అంతర్లీన సిలికాన్ ఉపరితలం నుండి ట్రాన్సిస్టర్‌ను సమర్థవంతంగా వేరు చేస్తుంది. ఈ ఐసోలేషన్ యాక్టివ్ లేయర్ నుండి సబ్‌స్ట్రేట్‌కు అవాంఛిత ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది. లీకేజ్ కరెంట్ ఉష్ణోగ్రతతో పెరుగుతుంది, తద్వారా అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో చిప్ విశ్వసనీయతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

2. తగ్గిన పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్

పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ ఉనికి కారణంగా, సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో అదనపు జాప్యాలు అనివార్యంగా ఏర్పడతాయి. ఈ పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌లను తగ్గించడానికి SOI పదార్థాలను ఉపయోగించడం అధిక-వేగం లేదా తక్కువ-శక్తి చిప్‌లలో సాధారణ పద్ధతి. CMOS ప్రక్రియలను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన సాంప్రదాయ చిప్‌లతో పోలిస్తే, SOI చిప్‌లు 15% అధిక వేగం మరియు 20% తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని సాధించగలవు.

3. నాయిస్ ఐసోలేషన్

మిశ్రమ-సిగ్నల్ అప్లికేషన్‌లలో, డిజిటల్ సర్క్యూట్రీ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుత్ శబ్దం అనలాగ్ లేదా రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) సర్క్యూట్‌లకు అంతరాయం కలిగించవచ్చు, ఇది మొత్తం సిస్టమ్ పనితీరులో తగ్గుదలకు దారి తీస్తుంది. SOI నిర్మాణంలోని SiO2 ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ సబ్‌స్ట్రేట్ నుండి క్రియాశీల సిలికాన్ పొరను వేరు చేస్తుంది, తద్వారా స్వాభావిక శబ్దం ఐసోలేషన్‌ను అందిస్తుంది. దీనర్థం డిజిటల్ సర్క్యూట్రీ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం సబ్‌స్ట్రేట్ ద్వారా సెన్సిటివ్ అనలాగ్ సర్క్యూట్‌కు వ్యాపించకుండా సమర్థవంతంగా నిరోధించవచ్చు.

SOI సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క అప్లికేషన్ ప్రాంతాలు

1. కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగం

నుండిSOI సబ్‌స్ట్రేట్‌లుRF ఫిల్టర్‌లు మరియు పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌ల వంటి పరికరాల పనితీరును గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు వేగవంతమైన సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని సాధించగలదు. స్మార్ట్‌వాచ్‌లు మరియు ఆరోగ్య పర్యవేక్షణ పరికరాలు మరియు మొబైల్ ఫోన్‌లు మరియు టాబ్లెట్‌ల యొక్క RF ఫ్రంట్-ఎండ్ మాడ్యూల్స్ వంటి స్మార్ట్ ధరించగలిగే పరికరాల కోసం చిప్ తయారీలో ఇవి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

2. ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్

సంక్లిష్ట విద్యుదయస్కాంత పరిస్థితులను తట్టుకునే అద్భుతమైన పనితీరుకు ధన్యవాదాలు, ఆటోమోటివ్ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ చిప్‌లు మరియు స్వయంప్రతిపత్త డ్రైవింగ్ సిస్టమ్‌లలోని అప్లికేషన్‌ల తయారీకి SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌లు బాగా సరిపోతాయి.

3. ఏరోస్పేస్ మరియు రక్షణ రంగాలు

SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌లు విశేషమైన విశ్వసనీయత మరియు రేడియేషన్ జోక్యానికి ప్రతిఘటనను అందిస్తాయి మరియు అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు అధిక విశ్వసనీయత కోసం శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు మరియు సైనిక ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్‌ల యొక్క కఠినమైన అవసరాలను తీర్చగలవు.

4. ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ (IoT)

IoT డేటా వాల్యూమ్‌లో పెరుగుదలతో, తక్కువ-ధర మరియు అధిక-ఖచ్చితమైన ఆపరేషన్ కోసం డిమాండ్ పెరుగుతోంది. తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు అధిక పనితీరు ప్రయోజనాల నుండి ప్రయోజనం పొందడం ద్వారా, SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌లు IoT యొక్క అవసరాలకు సరిగ్గా సరిపోతాయి మరియు సెన్సార్ నోడ్ చిప్స్ మరియు ఎడ్జ్ కంప్యూటింగ్ చిప్‌ల తయారీలో విస్తృతంగా స్వీకరించబడ్డాయి.

5. మెడికల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ ఫీల్డ్‌లో అమర్చగల వైద్య పరికరాలు

పేస్‌మేకర్‌లు మరియు న్యూరోస్టిమ్యులేటర్‌ల వంటి పరికరాలు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు బయో కాంపాబిలిటీ కోసం చాలా ఎక్కువ అవసరాలను కలిగి ఉంటాయి. SOI సబ్‌స్ట్రేట్‌ల యొక్క తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు స్థిరత్వం రోగి శరీరంపై ప్రభావాన్ని తగ్గించేటప్పుడు అమర్చగల పరికరాల దీర్ఘకాలిక సురక్షిత ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారిస్తుంది.