SOI सबस्ट्रेट्सचे विहंगावलोकन

SOI (सिलिकॉन-ऑन-इन्सुलेटर) सब्सट्रेट ही अशी रचना आहे ज्यामध्ये सिलिकॉन ऑक्साईड (SiO2) इन्सुलेटिंग लेयर वरच्या सिलिकॉन लेयर आणि एक दरम्यान सादर केला जातो.सिलिकॉन सब्सट्रेट, आणि इंटिग्रेटेड सर्किट्स वरच्या सिलिकॉनच्या पातळ थरावर बनवलेले असतात. एकात्मिक सर्किट्स तयार करण्यासाठी SOI साहित्य वापरण्याच्या या तंत्रज्ञानाला SOI तंत्रज्ञान म्हणतात.

SOI सब्सट्रेट तयार करण्यासाठी तीन मुख्य तंत्रज्ञान

1. प्रत्यारोपित ऑक्सिजनद्वारे वेगळे करणे (SIMOX)

2. बाँड आणि एच-बॅक SOI (BESOI)

3. स्मार्ट-कट तंत्रज्ञान.

SOI सब्सट्रेटचे फायदे

1. कमी सब्सट्रेट गळती करंट

SiO2 इन्सुलेटिंग लेयरची उपस्थिती ट्रान्झिस्टरला अंतर्निहित सिलिकॉन सब्सट्रेटपासून प्रभावीपणे अलग करते. हे अलगाव सक्रिय स्तरापासून सब्सट्रेटमध्ये अवांछित प्रवाह कमी करते. गळती करंट तापमानासह वाढते, त्यामुळे उच्च-तापमान वातावरणात चिपची विश्वासार्हता लक्षणीयरीत्या सुधारते.

2. कमी परजीवी क्षमता

परजीवी कॅपेसिटन्सच्या अस्तित्वामुळे, सिग्नल ट्रान्समिशनमध्ये अतिरिक्त विलंब अपरिहार्यपणे होतो. हाय-स्पीड किंवा लो-पॉवर चिप्समध्ये हे परजीवी कॅपेसिटन्स कमी करण्यासाठी SOI सामग्री वापरणे सामान्य आहे. CMOS प्रक्रिया वापरून उत्पादित पारंपारिक चिप्सच्या तुलनेत, SOI चिप्स 15% उच्च गती आणि 20% कमी उर्जा वापर करू शकतात.

3. आवाज अलगाव

मिश्र-सिग्नल ऍप्लिकेशन्समध्ये, डिजिटल सर्किटरीद्वारे व्युत्पन्न होणारा विद्युत आवाज ॲनालॉग किंवा रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (RF) सर्किट्समध्ये व्यत्यय आणू शकतो, ज्यामुळे संपूर्ण सिस्टम कार्यक्षमतेत घट होईल. SOI संरचनेतील SiO2 इन्सुलेटिंग लेयर सक्रिय सिलिकॉन लेयरला सब्सट्रेटपासून वेगळे करते, अशा प्रकारे एक अंतर्निहित आवाज अलगाव प्रदान करते. याचा अर्थ असा की डिजिटल सर्किटरीद्वारे व्युत्पन्न होणारा आवाज सब्सट्रेटद्वारे संवेदनशील ॲनालॉग सर्किटरीपर्यंत प्रसारित होण्यापासून प्रभावीपणे प्रतिबंधित केला जाऊ शकतो.

SOI सब्सट्रेटचे अनुप्रयोग क्षेत्र

1. ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र

पासूनSOI सबस्ट्रेट्सRF फिल्टर्स आणि पॉवर ॲम्प्लीफायर्स सारख्या उपकरणांच्या कार्यप्रदर्शनात लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि वेगवान सिग्नल ट्रान्समिशन आणि कमी वीज वापर साध्य करू शकते. ते स्मार्ट वॉच आणि हेल्थ मॉनिटरिंग डिव्हाइसेस आणि मोबाइल फोन आणि टॅब्लेटच्या RF फ्रंट-एंड मॉड्यूल्ससारख्या स्मार्ट वेअरेबल उपकरणांसाठी चिप उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

2. ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स

क्लिष्ट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परिस्थितीचा सामना करण्यासाठी उत्कृष्ट कार्यक्षमतेबद्दल धन्यवाद, SOI सबस्ट्रेट्स ऑटोमोटिव्ह पॉवर मॅनेजमेंट चिप्स आणि स्वायत्त ड्रायव्हिंग सिस्टममधील अनुप्रयोगांच्या निर्मितीसाठी योग्य आहेत.

3. एरोस्पेस आणि संरक्षण क्षेत्रे

SOI सबस्ट्रेट्स उल्लेखनीय विश्वसनीयता आणि रेडिएशन हस्तक्षेपास प्रतिकार देतात आणि उच्च सुस्पष्टता आणि उच्च विश्वासार्हतेसाठी उपग्रह संप्रेषण उपकरणे आणि लष्करी इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींच्या कठोर आवश्यकता पूर्ण करण्यास सक्षम आहेत.

४. इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT)

IoT डेटा व्हॉल्यूममध्ये वाढ झाल्यामुळे, कमी किमतीच्या आणि उच्च-परिशुद्धता ऑपरेशनची मागणी वाढत आहे. कमी उर्जेचा वापर आणि उच्च कार्यक्षमतेच्या फायद्यांचा फायदा घेत, SOI सबस्ट्रेट्स IoT च्या आवश्यकतांशी पूर्णपणे जुळतात आणि सेन्सर नोड चिप्स आणि एज कॉम्प्युटिंग चिप्सच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर स्वीकारले जातात.

5. वैद्यकीय इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात प्रत्यारोपण करण्यायोग्य वैद्यकीय उपकरणे

पेसमेकर आणि न्यूरोस्टिम्युलेटर्स सारख्या उपकरणांना कमी वीज वापर आणि बायोकॉम्पॅटिबिलिटीसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता असते. SOI सब्सट्रेट्सचा कमी उर्जा वापर आणि स्थिरता रुग्णाच्या शरीरावर होणारा प्रभाव कमी करताना रोपण करण्यायोग्य उपकरणांचे दीर्घकालीन सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करू शकते.