SOI সাবস্ট্রেটের একটি ওভারভিউ

SOI (সিলিকন-অন-ইনসুলেটর) সাবস্ট্রেট হল একটি কাঠামো যেখানে একটি সিলিকন অক্সাইড (SiO2) অন্তরক স্তর একটি শীর্ষ সিলিকন স্তর এবং একটি এর মধ্যে প্রবর্তন করা হয়সিলিকন স্তর, এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উপরের সিলিকন পাতলা স্তরে গড়া হয়। ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরিতে SOI উপকরণ ব্যবহার করার এই প্রযুক্তিকে SOI প্রযুক্তি বলা হয়।

SOI সাবস্ট্রেট তৈরির জন্য তিনটি প্রধান প্রযুক্তি

1. ইমপ্লান্টেড অক্সিজেন দ্বারা পৃথকীকরণ (SIMOX)

2. বন্ড এবং এচ-ব্যাক SOI (BESOI)

3. স্মার্ট-কাট প্রযুক্তি।

SOI সাবস্ট্রেটের সুবিধা

1. নিম্ন স্তরের লিকেজ কারেন্ট

একটি SiO2 অন্তরক স্তরের উপস্থিতি কার্যকরভাবে অন্তর্নিহিত সিলিকন সাবস্ট্রেট থেকে ট্রানজিস্টরকে বিচ্ছিন্ন করে। এই বিচ্ছিন্নতা সক্রিয় স্তর থেকে সাবস্ট্রেটে অবাঞ্ছিত কারেন্ট কমিয়ে দেয়। ফুটো কারেন্ট তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, এইভাবে উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে চিপের নির্ভরযোগ্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়।

2. পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস

পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের অস্তিত্বের কারণে, অতিরিক্ত বিলম্ব অনিবার্যভাবে সংকেত সংক্রমণে ব্যয় হয়। এই পরজীবী ধারণক্ষমতা কমাতে SOI উপকরণ ব্যবহার করা উচ্চ-গতি বা কম-পাওয়ার চিপগুলিতে সাধারণ অভ্যাস। CMOS প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তৈরি প্রচলিত চিপগুলির তুলনায়, SOI চিপগুলি 15% উচ্চ গতি এবং 20% কম শক্তি খরচ অর্জন করতে পারে।

3. নয়েজ আইসোলেশন

মিশ্র-সংকেত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ডিজিটাল সার্কিটরি দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক শব্দ এনালগ বা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (আরএফ) সার্কিটগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে, যা সামগ্রিক সিস্টেমের কর্মক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করবে। SOI কাঠামোর SiO2 অন্তরক স্তরটি সাবস্ট্রেট থেকে সক্রিয় সিলিকন স্তরকে বিচ্ছিন্ন করে, এইভাবে একটি অন্তর্নিহিত শব্দ বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। এর মানে হল যে ডিজিটাল সার্কিটরি দ্বারা উত্পন্ন শব্দকে সাবস্ট্রেটের মাধ্যমে সংবেদনশীল অ্যানালগ সার্কিট্রিতে প্রচার করা থেকে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করা যেতে পারে।

SOI সাবস্ট্রেটের প্রয়োগের ক্ষেত্র

1. ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স খাত

যেহেতুSOI সাবস্ট্রেটRF ফিল্টার এবং পাওয়ার এমপ্লিফায়ারের মতো ডিভাইসগুলির কার্যক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে এবং দ্রুত সংকেত ট্রান্সমিশন এবং কম পাওয়ার খরচ অর্জন করতে পারে। এগুলি স্মার্ট ঘড়ি এবং স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ ডিভাইসের মতো স্মার্ট পরিধানযোগ্য ডিভাইস এবং মোবাইল ফোন এবং ট্যাবলেটগুলির আরএফ ফ্রন্ট-এন্ড মডিউলগুলির জন্য চিপ তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

2. স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স

জটিল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অবস্থা সহ্য করার জন্য চমৎকার পারফরম্যান্সের জন্য ধন্যবাদ, SOI সাবস্ট্রেটগুলি স্বয়ংচালিত ড্রাইভিং সিস্টেমে স্বয়ংচালিত পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট চিপ এবং অ্যাপ্লিকেশন তৈরির জন্য উপযুক্ত।

3. মহাকাশ ও প্রতিরক্ষা খাত

SOI সাবস্ট্রেটগুলি বিকিরণ হস্তক্ষেপের জন্য উল্লেখযোগ্য নির্ভরযোগ্যতা এবং প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় এবং উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার জন্য স্যাটেলাইট যোগাযোগ সরঞ্জাম এবং সামরিক ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলির কঠোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে সক্ষম।

4. ইন্টারনেট অফ থিংস (IoT)

IoT ডেটা ভলিউম বৃদ্ধির সাথে, কম খরচে এবং উচ্চ-নির্ভুল অপারেশনের চাহিদা বাড়ছে। কম বিদ্যুত খরচ এবং উচ্চ কার্যকারিতা সুবিধা থেকে উপকৃত হয়ে, SOI সাবস্ট্রেটগুলি IoT-এর প্রয়োজনীয়তার সাথে পুরোপুরি সারিবদ্ধ করে এবং সেন্সর নোড চিপস এবং এজ কম্পিউটিং চিপগুলির উত্পাদনে ব্যাপকভাবে গৃহীত হয়।

5. মেডিকেল ইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রে ইমপ্লান্টযোগ্য মেডিকেল ডিভাইস

পেসমেকার এবং নিউরোস্টিমুলেটরগুলির মতো ডিভাইসগুলির কম শক্তি খরচ এবং জৈব সামঞ্জস্যের জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। কম শক্তি খরচ এবং SOI সাবস্ট্রেটের স্থায়িত্ব রোগীর শরীরের উপর প্রভাব কমিয়ে ইমপ্লান্টযোগ্য ডিভাইসের দীর্ঘমেয়াদী নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করতে পারে।