Por que o SOI é tão popular em chips RF? A capacitância parasitária é pequena; Alta densidade de integração; Velocidade rápida
May 22, 2025
Porque é que o SOI é tão popular nos chips de RF? A capacidade parasitária é pequena; alta densidade de integração; velocidade rápida
SOI significa Silicon-On-Insulator, que se refere ao Silicon On um substrato isolante.O princípio é que adicionando substâncias isolantes entre os transistores de silício, a capacidade parasitária entre eles pode ser reduzida em duas vezes mais do que antes.
Existem os seguintes três tipos de
Tecnologias de formação de materiais SOI:
1Separação por oxigénio implantado (SIMOX)
2. SOI de obrigações e de gravação (BESOI)
3Cortar inteligente.
Os materiais SOI têm vantagens que o silício corporal não pode igualar:podem obter isolamento dielétrico de componentes em circuitos integrados e eliminar completamente o efeito de bloqueio parasitário em circuitos CMOS de silício corporalOs circuitos integrados feitos deste material também têm as vantagens de pequena capacitância parasitária, alta densidade de integração, velocidade rápida, processo simples,com um efeito de canal curto pequeno e sendo particularmente adequado para circuitos de baixa tensão e baixa potência.
Além disso, o valor de impedância do substrato da própria wafer SOI também pode afetar o desempenho do componente.Algumas empresas ajustaram o valor de impedância no substrato para melhorar as características do componente de radiofrequência (componente RF)Alguns dos elétrons que deveriam passar pelo trocador vão perfurar o silício, causando resíduos.O SOI pode prevenir a perda de elétrons e complementar as deficiências de alguns componentes CMOS na wafer Bulk originalO RF SOI é um material de processo de semicondutores à base de silício com uma estrutura única de três camadas de silício/camada isolante/silício.Ele obtém isolamento dieléctrico completo entre o dispositivo e o substrato através de uma camada isolante (geralmente SiO2).
Uma vez que RF-SOI pode alcançar uma maior linearidade e menor perda de inserção no melhor desempenho de custo, pode trazer às pessoas velocidade de dados mais rápida, maior duração da bateria,e uma qualidade de comunicação mais estável e suave com uma frequência mais elevadaDurante décadas, o mercado de infra-estruturas de telecomunicações foi impulsionado por estações base macro e micro.a indústria de componentes de radiofrequência (RF) está a escolher um número crescente de componentes de RFA Yole Intelligence, uma subsidiária do Yole Group, estima que o mercado de radiofrequências para infraestrutura de telecomunicações valeu US$ 3 bilhões em 2021 e deve chegar a US$ 4.5 mil milhões até 2025.
Três direcções do SOI
RF SOI - é uma espécie de único silício / camada isolante de três camadas de silício / silício semicondutor técnica de material,Ele através da camada isolante enterrada (geralmente na forma de SiO2) realizou o dispositivo de isolamento dielétrico completo e o substratoUma vez que o RF-SOI pode alcançar uma maior linearidade e uma menor perda de inserção com o melhor desempenho de custo, pode trazer às pessoas uma velocidade de dados mais rápida, uma maior duração da bateria,e uma qualidade de comunicação mais estável e suave com uma frequência mais elevada. RF-SOI pode garantir uma linearidade de sinal muito elevada e integridade do sinal.
Potência - SOI: a estrutura principal do silício monocristalino (material monocristalino), a camada de óxido enterrada no meio (óxido enterrado) e o substrato de silício subjacente (base de silício).Devido à estrutura espessada de óxido enterrado da bolacha POWER-SOI, pode efetivamente superar o problema de que a alta tensão pode penetrar os componentes e alcançar a estabilidade no uso de componentes de energia.POWER-SOI é aplicado principalmente na integração de componentes de alta tensão na tecnologia de fabricação de BCD (Bipole-CMOS-DMOS)
circuitos.
FD-SOI (silício de esgotamento total no isolante) é um tipo de t planar
a tecnologia, estruturalmente, FD - propriedades eletrostáticas do transistor SOI é superior à tecnologia de silício convencional.A camada de oxigênio enterrada pode reduzir a capacidade parasitária entre a fonte e o dreno, e suprimir efetivamente o fluxo de elétrons da fonte para o dreno, reduzindo significativamente a corrente de vazamento que leva à degradação do desempenho.A FD-SOI tem também muitas vantagens únicas noutros aspectos, incluindo capacidade de distorção para trás, excelentes características de correspondência dos transistores, capacidade de utilizar tensões de alimentação baixas próximas do limiar, sensibilidade ultra-baixa à radiação,e uma velocidade de operação intrínseca de transistor muito alta, etc. Estas vantagens permitem-lhe operar em aplicações na faixa de frequência de ondas milimétricas.
Área de aplicação das IST
RF - SOI aplicado em aplicações de RF, agora tornou-se um interruptor de smartphones e sintonizador de antena melhor solução;
POWER - SOI para circuito inteligente de conversão de POWER, utilizado principalmente em automóveis, industriais, eletrodomésticos de consumo, alta fiabilidade e alto desempenho;
FD - SOI tem um tamanho geométrico de silício menor e as vantagens de processo de fabricação simplificado, usado principalmente em telefones inteligentes, Internet das coisas, 5G, como carros para alta confiabilidade,alta integração, baixo consumo de energia e aplicações de baixo custo; O SOI óptico é aplicado em campos de comunicação óptica, como centros de dados e computação em nuvem.
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