علی نادری

با پیشرفت تکنولوژی های زیر میکرومتر، صنعت الکترونیک در جهت کاهش ابعاد ترانزیستور ها و بکار بردن ادوات سیلیکونی در مقیاس بزرگ مجتمع سازی پیش می رود. مدارات مجتمع غالباَ بر روی لایه ضخیمی از سیلیکون ساخته می شوند که اصطلاحاً به آن تکنولوژی بدنه سیلیکون گفته می شود. اما با کوچکتر شدن ابعاد ادوات، مشکلات قابل ملاحظه ای از جمله کمتر شدن سرعت سوییچینگ و بالا رفتن توان مصرفی در طراحی مدارات مجتمع به وجود آمده است. بنابراین نیاز به یک تکنولوژی جدید که دارای عملکرد بهتری نسبت به تکنولوژی بدنه سیلیکون باشد به وجود آمده است. تکنولوژی سیلیکون روی عایق یکی از مناسب ترین تکنولوژی های پیشنهاد شده برای جایگزینی با تکنولوژی بدنه سیلیکون می باشد. از مقایسه ساختار ماسفت بالک با ماسفت سیلیکون روی عایق به تفاوت اصلی بین دو تکنولوژی،که وجود یک لایه عایق در تکنولوژی سیلیکون روی عایق است، پی می بریم. با توجه به ایزوله سازی قدرتمند، خازن های اتصال کوچکتر و latch up قابل چشم پوشی؛ تکنولوژی (SOI) در کاربردهای سرعت بالا و ولتاژ بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. حضور لایه اکسید (BOX) به منظور عایق سازی باعث مزیت هایی از قبیل سرعت بالاتر، چگالی بالاتر و اثرات مرتبه دوم کمتر در تکنولوژی SOI نسبت به تکنولوژی های رایج شده است. اما این لایه ضعف هایی نیز به همراه دارد. یکی از ضعف های این تکنولوژی اثر خودگرمایی (SHE) می باشد. این اثر ناشی از هدایت گرمایی پایین عایق در مقایسه با سیلیکون است. وقتی ترانزیستور روشن است، گرمای تولیدی در ناحیه فعال به راحتی نمی تواند به زیرلایه برسد و افزاره را ترک کند. بنابراین دما افزایش یافته و در نهایت عملکرد افزاره تحت تأثیر قرار می گیرد. برای رفع این مسئله تکنولوژی PSOI پیشنهاد شده است. به این صورت که پنجره سیلیکون کمک به کاهش خودگرمایی خواهد کرد، در حالیکه اکسید جزئی ناحیه سیلیکون نازک را از زیرلایه جدا می کند.کاهش در موبیلیتی حامل ها، جریان اشباع درین و ولتاژ آستانه از اثرات ناشی از خودگرمایی می باشد. اثر نامطلوب دیگر؛ اثر بدنه شناور (FBE) است. به این ترتیب که حفره های تولید شده توسط یونیزاسیون فشرده، در کانال باقی مانده و نمی تواند به زیرلایه برود. این اثر تأثیر زیادی بر روی پارامترهای مهم افزاره خواهد داشت. ولتاژ شکست و جریان عبوری، پارامترهای مهم در ساختارهای