Qu'est-ce que Plaquette SOI ?

Plaquette comportant une fine couche de silicium au-dessus d'un substrat de silicium, séparée par un oxyde enterré (couche BOX). Fabriquée par exemple en collant une plaquette implantée d'ions hydrogène puis en la clivant. Faible capacité parasite ; utilisée pour le FD-SOI et les MEMS.

Nom japonais: SOIウエハ

« Plaquette SOI » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Photonique sur silicium, MEMS et capteurs.

Domaine: Plaquettes de silicium

S'entraîner : questions sur Plaquette SOI

Pourquoi les plaquettes SOI sont-elles souvent utilisées dans la fabrication des MEMS ?

  1. ACe sont les plaquettes les moins chères
  2. BLa couche de silicium supérieure peut servir de structure et l’oxyde enterré de couche d’arrêt de gravure ou de couche sacrificielle
  3. CLes plaquettes SOI ne laissent pas passer la lumière
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Réponse : B. La couche de silicium supérieure peut servir de structure et l’oxyde enterré de couche d’arrêt de gravure ou de couche sacrificielle

Dans une plaquette SOI, la couche supérieure de silicium monocristallin (quelques µm à quelques dizaines de µm) a une épaisseur précise et uniforme ; elle peut servir directement de matériau pour les structures mobiles, sans le problème de contrainte résiduelle du polysilicium. La gravure profonde s’arrête précisément sur l’oxyde enterré, et l’élimination de cet oxyde à l’acide fluorhydrique libère la structure, ce qui est pratique pour fabriquer des gyroscopes et des MEMS optiques. En contrepartie, ces plaquettes sont plus chères que les plaquettes de silicium ordinaires.

Quel est le rôle principal de l'oxyde enterré (couche BOX) des plaquettes SOI utilisées en photonique sur silicium ?

  1. AServir de couche d'absorption à un photodétecteur situé sous le guide d'onde, en absorbant la lumière des longueurs d'onde des télécommunications pour la convertir en courant
  2. BServir de couche émettrice pour générer de la lumière dans la couche de silicium superficielle
  3. CServir de gaine inférieure au guide d'onde et empêcher la lumière de fuir vers le substrat de silicium
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Réponse : C. Servir de gaine inférieure au guide d'onde et empêcher la lumière de fuir vers le substrat de silicium

Une plaquette SOI (Silicon on Insulator) se compose d'un substrat de silicium surmonté d'un oxyde enterré (BOX), lui-même recouvert d'une fine couche de silicium monocristallin. On réalise les guides d'onde en structurant la couche de silicium supérieure (une épaisseur de 220 nm est courante), et le BOX, d'indice faible, sert de gaine inférieure. Si le BOX est trop mince, la lumière qui déborde du guide (onde évanescente) fuit vers le substrat de silicium d'indice élevé ; on utilise donc souvent un BOX épais d'environ 2 à 3 µm. L'oxyde a une large bande interdite et n'absorbe ni n'émet de lumière.

« Plaquette SOI » dans les explications

Questions mentionnant « Plaquette SOI » (4)

  1. Pourquoi les plaquettes SOI sont-elles souvent utilisées dans la fabrication des MEMS ?
  2. Quel est le rôle principal de l'oxyde enterré (couche BOX) des plaquettes SOI utilisées en photonique sur silicium ?
  3. Parmi les méthodes d'incorporation d'un laser dans un circuit optique en silicium, quelle est la description correcte de l'intégration hétérogène ?
  4. Quelle est la principale raison pour laquelle on dit que la photonique sur silicium se prête à la production de masse dans les usines de semi-conducteurs ?

Comparatifs incluant ce terme

Termes associés

Photonique sur silicium InP (phosphure d'indium) MEMS Bande interdite (bandgap) Via Gravure sèche Implantation ionique Épitaxie sélective CMOS Coefficient de ségrégation

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