Mga wafer sa SOI (Silicon-On-Insulator).nagrepresentar sa usa ka espesyal nga semiconductor nga materyal nga nagpakita sa usa ka ultra-manipis nga silicon layer nga naporma ibabaw sa usa ka insulating oxide layer. Kining talagsaon nga istruktura sa sandwich naghatod ug mahinungdanong mga pagpaayo sa performance alang sa mga semiconductor device.
Structural nga Komposisyon:
Layer sa Device (Top Silicon):
Ang gibag-on gikan sa daghang nanometer hangtod sa micrometer, nagsilbi nga aktibo nga layer alang sa paghimo sa transistor.
Gilubong nga Oxide Layer (BOX):
Usa ka silicon dioxide insulating layer (0.05-15μm ang gibag-on) nga electrically isolate ang device layer gikan sa substrate.
Base nga substrate:
Bulk silicon (100-500μm gibag-on) nga naghatag og mekanikal nga suporta.
Sumala sa teknolohiya sa proseso sa pagpangandam, ang mainstream nga mga ruta sa proseso sa SOI silicon wafers mahimong maklasipikar sa: SIMOX (oxygen injection isolation technology), BESOI (bonding thinning technology), ug Smart Cut (intelligent stripping technology).
Ang SIMOX (Oxygen injection isolation technology) usa ka teknik nga naglakip sa pag-inject sa high-energy oxygen ions ngadto sa silicon wafers aron maporma ang silicon dioxide embedded layer, nga unya ipailalom sa high-temperature annealing aron ayohon ang mga depekto sa lattice. Ang kinauyokan mao ang direkta nga ion oxygen injection aron maporma ang gilubong nga layer nga oxygen.
Ang BESOI (Bonding Thinning technology) naglakip sa pagbugkos sa duha ka silicon wafers ug dayon pagpanipis sa usa niini pinaagi sa mechanical grinding ug chemical etching aron maporma ang SOI structure. Ang kinauyokan anaa sa bonding ug thinning.
Ang Smart Cut (Intelligent Exfoliation technology) nagporma ug exfoliation layer pinaagi sa hydrogen ion injection. Human sa bonding, ang heat treatment gihimo aron ma-exfoliate ang silicon wafer ubay sa hydrogen ion layer, nga mahimong ultra-thin silicon layer. Ang kinauyokan mao ang hydrogen injection stripping.
Sa pagkakaron, adunay laing teknolohiya nga nailhan nga SIMBOND (oxygen injection bonding technology), nga gimugna sa Xinao. Sa tinuud, kini usa ka ruta nga naghiusa sa pag-inusara sa pag-injection sa oxygen ug mga teknolohiya sa pagbugkos. Niini nga teknikal nga ruta, ang gi-injected nga oxygen gigamit ingon nga usa ka thinning barrier layer, ug ang aktwal nga gilubong nga oxygen layer usa ka thermal oxidation layer. Busa, dungan nga gipauswag niini ang mga parameter sama sa pagkaparehas sa top silicon ug ang kalidad sa gilubong nga oxygen layer.
Ang SOI silicon wafers nga gigama sa lain-laing teknikal nga mga ruta adunay lain-laing mga parameter sa performance ug angayan alang sa lain-laing mga sitwasyon sa aplikasyon.
Ang mosunod mao ang usa ka summary table sa kinauyokan nga performance advantages sa SOI silicon wafers, inubanan sa ilang mga teknikal nga feature ug aktuwal nga aplikasyon nga mga sitwasyon. Kung itandi sa tradisyonal nga bulk silicon, ang SOI adunay daghang mga bentaha sa balanse sa katulin ug pagkonsumo sa kuryente. (PS: Ang pasundayag sa 22nm FD-SOI duol sa FinFET, ug ang gasto gikunhoran sa 30%.)
| Kaayohan sa Pagganap | Teknikal nga Prinsipyo | Piho nga Pagpadayag | Kinaandan nga mga Sitwasyon sa Aplikasyon |
| Ubos nga Parasitic Capacitance | Ang insulating layer (BOX) nag-block sa charge coupling tali sa device ug substrate | Ang katulin sa pagbalhin misaka sa 15% -30%, ang konsumo sa kuryente mikunhod sa 20% -50% | 5G RF, Taas nga frequency nga komunikasyon chips |
| Gipakunhod ang Leakage Current | Ang insulating layer nagpugong sa pagtulo sa kasamtangan nga mga agianan | Ang leakage nga kasamtangan mikunhod sa> 90%, gipalugway ang kinabuhi sa baterya | Mga kagamitan sa IoT, Masuot nga elektroniko |
| Gipauswag nga Katig-a sa Radiation | Gibabagan sa insulating layer ang pagtipon sa bayad nga gipahinabo sa radiation | Ang pag-agwanta sa radyasyon miuswag 3-5x, gipakunhod ang usa ka panghitabo nga pagsamok | Spacecraft, kagamitan sa industriya sa nukleyar |
| Pagkontrol sa Epekto sa Short-Channel | Ang nipis nga layer sa silicon nagpamenos sa interference sa natad sa kuryente tali sa kanal ug gigikanan | Gipauswag ang kalig-on sa boltahe sa threshold, gi-optimize nga bakilid sa subthreshold | Advanced nga node logic chips (<14nm) |
| Gipauswag nga Pagdumala sa Thermal | Ang insulating layer makapakunhod sa thermal conduction coupling | 30% dili kaayo init nga akumulasyon, 15-25°C ubos nga operating temperatura | 3D ICs, Automotive electronics |
| High-Frequency Optimization | Gipakunhod ang kapasidad sa parasitiko ug gipauswag ang paglihok sa carrier | 20% ubos nga paglangan, nagsuporta> 30GHz signal processing | komunikasyon sa mmWave, Satellite comm chips |
| Nadugangan nga Pagka-flexible sa Disenyo | Dili kinahanglan nga maayo nga doping, nagsuporta sa back biasing | 13% -20% mas gamay nga mga lakang sa proseso, 40% mas taas nga integration density | Mixed-signal ICs, Mga Sensor |
| Latch-up nga Immunity | Ang insulating layer nag-isolate sa mga parasitic PN junctions | Latch-up kasamtangan nga threshold misaka ngadto sa> 100mA | Taas nga boltahe nga mga gamit sa kuryente |
Sa pagsumada, ang mga nag-unang bentaha sa SOI mao ang: paspas kini nga dagan ug mas episyente sa kuryente.
Tungod sa kini nga mga kinaiya sa pasundayag sa SOI, kini adunay daghang mga aplikasyon sa mga natad nga nanginahanglan maayo kaayo nga pasundayag sa frequency ug pasundayag sa pagkonsumo sa kuryente.
Sama sa gipakita sa ubos, base sa proporsyon sa mga natad sa aplikasyon nga katumbas sa SOI, makita nga ang RF ug mga aparato sa kuryente nag-asoy sa kadaghanan sa merkado sa SOI.
| Natad sa Aplikasyon | Bahin sa merkado |
| RF-SOI (Radio Frequency) | 45% |
| Gahum SOI | 30% |
| FD-SOI (Hingpit nga Nahurot) | 15% |
| Optical SOI | 8% |
| Sensor SOI | 2% |
Sa pag-uswag sa mga merkado sama sa mobile communication ug autonomous driving, ang SOI silicon wafers gilauman usab nga magpadayon sa usa ka piho nga rate sa pagtubo.
Ang XKH, isip usa ka nag-unang innovator sa Silicon-On-Insulator (SOI) wafer nga teknolohiya, naghatod sa komprehensibo nga SOI nga mga solusyon gikan sa R&D ngadto sa volume production nga naggamit sa mga proseso sa paggama nga nanguna sa industriya. Ang among kompleto nga portfolio naglakip sa 200mm/300mm SOI wafers nga naglangkob sa RF-SOI, Power-SOI ug FD-SOI nga mga variant, nga adunay hugot nga pagkontrol sa kalidad nga nagsiguro sa talagsaon nga performance consistency (gibag-on nga pagkaparehas sulod sa ± 1.5%). Nagtanyag kami og customized nga mga solusyon nga adunay gilubong nga oxide (BOX) nga gibag-on sa layer gikan sa 50nm ngadto sa 1.5μm ug nagkalain-laing mga specifications sa resistivity aron matubag ang mga piho nga kinahanglanon. Ang paggamit sa 15 ka tuig nga teknikal nga kahanas ug usa ka lig-on nga global nga kadena sa suplay, kami kasaligan nga naghatag mga de-kalidad nga SOI substrate nga mga materyales sa mga top-tier nga mga tiggama sa semiconductor sa tibuuk kalibutan, nga makapahimo sa mga inobasyon sa cutting-edge nga chip sa mga komunikasyon sa 5G, automotive electronics, ug mga aplikasyon sa artificial intelligence.
XKH'Mga wafer sa SOI:
Oras sa pag-post: Abr-24-2025