相对于BAW和TC-SAW滤波器,基于POI衬底的SAW的能源效率、频率和带宽都更高,比TC-SAW的能源损耗更小。此外,如果从系统角度来看待成本问题,那么,相对BAW和TC-SAW来说,基于POI衬底的SAW工艺流程更简单;高集成度可以将多个滤波器集成在同一个芯片上,面积更小;Soitec独有的晶圆切割技术Smart Cut还可以对原材料进行多次使用,从而生产出更多的POI衬底,这些都有助于降低系统成本。
“因此,总体来说,基于POI优化衬底的SAW是在5G滤波器方面取代TC-SAW和BAW的更优的解决方案。”Christophe Didier预测就其价值而言,POI衬底会成为未来几年的一项行业标准,2024年POI衬底的可服务市场规模将达到100万片晶圆。但他也同时表示,POI衬底目前主要用于Sub-6GHz频段的滤波器,现在谈毫米波段的应用还为时尚早。
POI中的压电材料和当前在SAW(声表面波)滤波器中所使用的材料是一样的,主要是钽酸锂和铌酸锂。而氧化埋层相当于温度补偿层,作用是抑制压电材料,因为压电材料在温度变化的时候可能会扩张或者收缩,从而影响到频率,因而需要氧化埋层抑制压电材料,即器件层的钽酸锂或铌酸锂。而底层的高电阻率硅能够在极薄的压电层限制波能等效(equative wave energy),从而减少损耗。而由于能很好地控制整个压电层,可以在压电层获得更好的等效的波传播(equative wave propagation)。因此,主要的射频前端生产商已经开始生产以150mm POI为衬底的滤波器,此款POI产品目前在Soitec法国贝宁3厂已实现量产。