SOI技术的定义:鹿头标本
SOI技术是指:在硅衬底上嵌入绝缘体埋层,再在埋层上生长单晶硅薄膜的材料制备技术。
SOI是英文Silicon On Insulator的缩写,指的是绝缘层上的硅。SOI技术是指在绝缘层上形成一层具有一定厚度的单晶半导体硅薄膜的材料制备技术。SOI材料可实现完全的介质隔离,与由PN结隔离的体硅相比,具有无闩锁、高速率、低功耗、集成度高、耐高温等特点,在便携式电子产品、航天、卫星通讯等领域均受到普遍重视,被称为“21世纪的微电子技术”。 SOI(Silicon-On-Insulator)字面意思是绝缘体上硅,可以理解为一种特殊结构的硅材料。而SOI技术却包含非常丰富的内容。SOI技术也包括材料、器件和集成电路制造技术。 真空采血器果树防虫网SOI技术的特点:
SOI技术作为一种全介质隔离技术,有着许多体硅技术不可比拟的优越性。在SOI技术中,器件仅制造于表面很薄的硅膜中,器件与衬底之间由一层隐埋氧化层隔开,正是这种独
特的结构使得SOI技术具有了体硅器件所无法比拟的优点。SOI CMOS器件具有功耗低、抗干扰能力强、集成密度高(隔离面积小)、速度高(寄生电容小)、工艺简单、抗辐照能力强,并彻底消除了体硅CMOS器件的寄生闩锁效应等优点。随着SOI顶层硅膜厚度减薄到全耗尽工作状态(硅膜厚度小于有效耗尽区宽度)时,全耗尽的SOI器件将比传统SOI器件具有更优越的特性,这种全耗尽SOI结构更适合于高性能ULSI和VHSI电路。综合来说,SOI器件和电路主要具有如下特点:真空注型机
A、抗辐照特性好:SOI技术采用全介质隔离结构,彻底消除了体硅CMOS电路的闩锁(latch-up)效应,且具有极小的结面积,因此具有非常好的抗软失效、瞬时辐照和单粒子(α粒子)翻转能力。
B、功耗低:功耗包括静态功耗和动态功耗两部分,其中静态功耗Ps依赖于泄漏电流和电源电压,即,在全耗尽SOI器件中,陡直的亚阈值斜率接近理想水平,泄漏电流很小,静态功耗很小;动态功耗由电容C、工作频率f及电源电压决定:,在全耗尽SOI电路中,结电容降低且具有极小的连线电容 ,因此动态功耗也大大降低。
C、速度高:全耗尽SOI器件具有迁移率高(器件纵向电场小,且反型层较厚,使表面散射作用降低)、跨导大、寄生电容小(寄生电容主要来自隐埋二氧化硅层电容,远小于体硅MOSFET中的电容,它不随器件等比例缩小而改变,且SOI的结电容和连线电容都很小)等优点,因而SOI CMOS器件具有极好的速度特性,这一优势随着ULSI技术向深亚微米水平发展,变得越来越突出。因寄生电容小而导致电路速度提高这一特点在由部分耗尽层所制备的电路中也同样存在。