SHANGHAI FAMOUS TRADE CO.,LTD
COMERCIO FAMOSO CO., LTD DE SHANGAI
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Wafer SOI tipo P tipo N tipo 6 pulgadas 8 pulgadas 12 pulgadas Polvo de superficie SSP/DSP
Resumen de la oblea de SOI
Silicon on Insulator (SOI) es una tecnología avanzada de semiconductores en la que una capa aislante delgada, típicamente dióxido de silicio (SiO2),se inserta entre el sustrato de silicio y la capa de silicio activoEsta estructura reduce significativamente la capacidad parasitaria, mejora la velocidad de conmutación, reduce el consumo de energía y mejora la resistencia a la radiación en comparación con la tecnología tradicional de silicio a granel.
SOI significa silicio en aislante, o silicio en un sustrato, que introduce una capa de óxido enterrado entre la capa superior de silicio y el sustrato subyacente.
| Conductividad térmica | Conductividad térmica relativamente alta |
| espesor de la capa activa | Normalmente oscila entre unas pocas y varias decenas de nanómetros (nm) |
| Diámetro de la oblea | 6 pulgadas, 8 pulgadas, 12 pulgadas |
| Ventajas del proceso | Mayor rendimiento del dispositivo y menor consumo de energía |
| Ventajas de rendimiento | Excelentes propiedades eléctricas, reducidas tamaño del dispositivo, reducción del ruido cruzado entre los componentes electrónicos |
| Resistencia | Por lo general oscila entre varios cientos y miles de ohm-cm |
| Características del consumo de energía | Bajo consumo de energía |
| Concentración de la impureza | Baja concentración de impurezas |
| Soporte de silicio en la oblea aislante | Wafer de silicio SOI de 4 pulgadas, estructura CMOS de tres capas |
Las obleas SOI suelen consistir en tres capas principales:
1.Capa superior de silicio (capa del dispositivo): La capa delgada de silicio en la que se fabrican los dispositivos semiconductores.
2.Capa de óxido enterrado (BOX): Una capa delgada de dióxido de silicio (SiO2) que proporciona aislamiento eléctrico. Su espesor varía de decenas de nanómetros a unos pocos micrómetros.
3.Wafer de mano (substrato): Una capa de soporte mecánico, generalmente hecha de silicio a granel u otros materiales de alto rendimiento.
El espesor de las capas superiores de silicio y óxido enterrado se puede personalizar para optimizar el rendimiento para aplicaciones específicas.
Las obleas SOI se producen utilizando tres métodos principales:
1.SIMOX (separación mediante oxígeno implantado)
Implica implantar iones de oxígeno en una oblea de silicio y oxidarlos a altas temperaturas para formar una capa de óxido enterrada.
Produce obleas SOI de alta calidad, pero es relativamente cara.
2.Smart CutTM (Desarrollado por Soitec, Francia)
Utiliza la implantación de iones de hidrógeno y la unión de obleas para crear estructuras SOI.
El método más utilizado en la producción comercial de SOI.
3.Fijación de obleas y retratos
Implica unir dos obleas de silicio y grabar selectivamente una hasta el grosor deseado.
Se utiliza para SOI grueso y aplicaciones especializadas.
Debido a sus ventajas de rendimiento únicas, la tecnología SOI se adopta ampliamente en varias industrias:
1.Computación de alto rendimiento (HPC)
Empresas como IBM y AMD utilizan SOI en CPU de servidores de gama alta para aumentar las velocidades de procesamiento y reducir el consumo de energía.
El SOI se utiliza ampliamente en superordenadores y procesadores de IA.
2. Dispositivos móviles y de baja potencia
La tecnología FD-SOI se utiliza en teléfonos inteligentes, wearables y dispositivos IoT para equilibrar el rendimiento y la eficiencia energética.
Los fabricantes de chips como STMicroelectronics y GlobalFoundries producen chips FD-SOI para aplicaciones de bajo consumo.
3.RF y comunicación inalámbrica (RF SOI)
RF SOI es ampliamente adoptado en 5G, Wi-Fi 6E y comunicación de onda milimétrica.
Se utiliza en interruptores de RF, amplificadores de bajo ruido (LNA) y módulos de RF front-end (RF FEM).
4.Electrónica automotriz
El SOI de potencia se utiliza ampliamente en vehículos eléctricos (VE) y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS).
Permite el funcionamiento a altas temperaturas y alta tensión, garantizando la fiabilidad en condiciones adversas.
5.Fotónica y aplicaciones ópticas del silicio
Los sustratos SOI se utilizan en chips de fotónica de silicio para comunicación óptica de alta velocidad.
Las aplicaciones incluyen centros de datos, interconexiones ópticas de alta velocidad y LiDAR (Light Detection and Ranging).
Ventajas de las obleas SOI
1.Reducción de la capacidad parasitaria y aumento de la velocidad de operaciónEn comparación con los materiales de silicio a granel, los dispositivos SOI logran una mejora de velocidad del 20 al 35%.
2Consumo de energía más bajoDebido a la capacidad parasitaria reducida y la corriente de fuga minimizada, los dispositivos SOI pueden reducir el consumo de energía en un 35-70%.
3Eliminación de los efectos de bloqueoLa tecnología SOI evita el cierre, mejorando la fiabilidad del dispositivo.
4.Supresión del ruido del sustrato y reducción de errores blandosEl SOI mitiga eficazmente la interferencia de la corriente de pulso del sustrato, disminuyendo la ocurrencia de errores blandos.
5.Compatibilidad con los procesos de silicio existentesLa tecnología SOI se integra bien con la fabricación convencional de silicio, reduciendo los pasos de procesamiento en un 13-20%.
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