关于FDSOI技术所需的一切 - FDSOI的优缺点和应用

该博客是FDSOI技术的技术和业务审查的摘要。阅读全文这里。

在过去的几十年中，晶体管特征尺寸持续下降，导致性能的增加和功耗降低。消费者已经获得了优势，具有卓越的电子设备，这已经变得越来越有用，有价值，更快，更高效。近年来，随着晶体管特征尺寸缩小在10nm以下，它已经变得逐渐更难以满足下一代技术的许多挑战。

绝缘体上完全耗尽的硅（FDSOI）CMOS晶体管

FDSOI技术为这些挑战提供了有希望的答案。绝缘体上完全耗尽的硅，或FDSOI，是一个平面的工艺技术，可在简化制造过程的同时提供降低的硅几何形状的益处。该过程技术依赖于两个主要创新。首先，称为掩埋氧化物（盒子）的超薄绝缘体层位于基础硅的顶部。然后，使用非常薄的硅膜形成晶体管通道。由于薄膜硅结构，不需要掺杂通道，从而使晶体管“完全耗尽”。

图1（左）显示完全耗尽的（FD）2D SOI晶片。在中心是FDSOI晶体管结构（ST微电子）的例证。实际的28nm FDSOI晶体管在右侧示出（来源：清刘等。AL，2011年VLSI会议）。

FDSOI CMOS晶体管：关键优势

FDSOI技术对先进和未来技术节点展示了重大好处。与传统架构（如FinFET）相比，薄硅膜技术允许晶体管通道上的闸门静电控制。通过有效的身体偏置来实现该控制，这提供了更快的开关速度，并在电路电平的性能和功耗之间提供良好的折衷。

FDSOI仍然是一个平面技术，这使得从传统技术转换更容易;与FinFET器件的制造相比，简化了可制造性。FDSOI中的薄埋绝缘层的使用提供了动态调制器件的阈值电压的能力，并获得性能和功耗之间的最佳折衷。
图2总结了FDSOI晶体管和技术的主要好处。

FDSOI应用：按市段的福利

由于其固有的辐射耐受性，汽车是FDSOI技术的新兴应用领域。由于高功bob娱乐官网入口率，高性能和相对易于设计，因此由于优越的RF和模拟性能，IOT产品也是FDSOI的大市场。其他应用领域包括网络基础设施，机器学习和消费者多媒体应用。

概括

总之，与散装硅技术相比，FDSOI技术提供了更高的速度，降低功率和更简单的制造过程。与散装和FinFET技术相比，它提供了良好的电力/性能/成本权衡，这导致了在汽车，物联网和其他应用中采用。改善FDSOI性能的清晰路线图提供了开发下一代高性能低功率半导体器件的路径。

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