RF-SOI正在重塑射频技术的底层

集微网报道 RF-SOI在通信市场受到的欢迎程度与日俱增，由于能有效缩减元件尺寸并提供良好功耗及性能表现，因此广为射频前端模块所采用。在SOI衬底供应商Soitec公司和生态系统的持续推动下，RF-SOI的覆盖范围正在不断扩增，新兴的毫米波通信和车联网等应用将为其提供更大的发挥空间。

回顾RF-SOI的应用发展历程，高性能射频开关是其切入智能手机市场的起点。据Soitec移动通信部门高级业务发展经理Luis Andia介绍，2010年智能手机出现时，RF-SOI因其优异的性能开始被用于高性能开关和其他射频前端器件中。

到2016年，由于LTE技术的演进，出现了许多复杂的射频模块，RF-SOI随之被应用到天线调谐器当中。

进入5G时代以后，RF-SOI的应用更加普遍。Luis Andia表示：“接近100%的射频开关都是基于Connect-SOI技术开发的，即RF-SOI或FD-SOI技术；超过80%的集成低噪声放大器都是基于RF-SOI开发的，而接近100%的天线调谐器也在用我们的SOI技术。”

不仅是蜂窝通信，蓝牙、WiFi以及超宽带UWB中，所有新兴连接应用的射频前端中都有RF-SOI的身影。

在车联网应用中，RF-SOI产品能够确保优秀的信号完整性（signal integrity），给汽车的连接带来极高的可靠性和稳定性。在5G毫米波中，RF-SOI可以解决极具挑战性的波形问题并带来很高的集成度，因此已经应用在不同的基础设施当中。

Luis Andia介绍了一个RF-SOI在汽车方面的应用案例，“使用RF-SOI，当发生紧急事件时，你可以快速建立一个通信路径，进行紧急服务沟通。RF-SOI能够提供汽车通信所需的热切换（hot switching）和可靠性。”

Luis Andia认为RF-SOI能够取得巨大成功的原因就是能够保证非常高的信号的线性度和信号完整性，特别是使用了富陷阱层RFeSI SOI，与高电阻率晶圆相结合，可以实现最低的信号失真度（distortion）和极低的线性度。

“通过富陷阱层，能够捕捉氧化埋层以及高电阻操作层中游离的寄生电荷（parasitic charge）。这样保证了衬底非常高的电阻率，进而带来极高的线性度，不仅仅是为晶体管，也为其他的无源器件的提供高线性度。”Luis Andia进一步解释道。

富陷阱层可以进行灵活的调整，以适合不同应用的特性。Luis Andia表示：“最常使用的调整方式就是调整陷阱层的厚度，这样就能够优化制造周期，还能够保证适合不同应用的线性度，如iFEM-SOI和RFeSI相比，iFEM-SOI的富陷阱层就比较薄，它主要是针对高度集成的设备，能够在较低和不错的性能之间达到良好的折中。”

Luis Andia指出，“由于富陷阱层，我们能实现非常好的隔离，不管是数字信号还是模拟信号，即便是在这个非常复杂的5G 毫米波的射频前端，我们也能够实现隔离，从而防止信号串扰。”

“射频前端现在也变得越来越复杂，需要更多的更复杂的模块来解决毫米波、5G、sub-6 5G的通信方面的需求，我们并不认为一项技术可以解决所有的问题。”Luis Andia强调了多技术的互补性，“这就是为什么我们要同时提供RF-SOI和FD-SOI产品，并在Connect-SOI之外引入了用于滤波器的POI，和用于大功率的RF-GaN优化衬底来满足不同的需求。”

当市场需求不断扩大，提升产能已经成为Soitec的主要目标。Luis Andia告诉集微网，“我们最近有2项新的产能提升计划，一个是位于法国的生产200mm碳化硅的工厂，目标是每年生产50万片。同时还有位于新加坡的年产100万/片的300mm晶圆厂，可以用于生产不同类型的优化衬底产品，比如RF-SOI和FD-SOI。”

Luis Andia最后指出Soitec正不断拓展射频产品的路线图，“我们通过拓宽 RF-SOI 和硅产品的组合，满足市场对先进的蜂窝技术和优越连接性的需求。”(校对/李映)