高温电子的商业应用需求最初来自石油、天然气勘探和开采领域，钻探的环境温度随着井深的增加而不断升高，当井深超过7000 m时，井下温度可超过200℃。在航天领域，由于自身发热和外部因素，航天器的电子器件可能暴露于高温环境中，而航天项目的高成本和高风险使其特别地追求高温、高可靠的电子器件。航空应用要求很高的安全性、可靠性及可维护性，耐高温电子器件使飞机发动机及其他部件的分布式控制成为可能，也使去除或弱化原有的复杂、笨重的液冷和液压传动系统成为可能。近年来，具备先天耐高温特性的第三代宽禁带半导体（WBG）如SiC等日趋成熟并全面商业化，与耐高温的绝缘层上硅（SOI）器件构成了非常理想的搭配，不仅推动了石油和航空航天等传统领域高温应用的发展，而且带动了高铁、电动汽车、移动储能等各类工业领域的新型高温应用。

高温SOI技术突破了体硅半导体器件的高温困境，其与SiC功率器件在电路类型上有很好的互补性，可助力高温电子技术的发展登上一个新的台阶，有着广阔的应用前景。本文对高温SOI技术的发展现状进行了详细的介绍，并对其未来的发展方向和应用前景进行了深入的探讨。

高温会导致普通的体硅半导体器件性能退化。当温度升高到150～200℃时，硅基的本征载流子浓度显著升高，不仅硅基衬底几乎完全导电，而且PN结势垒已减薄至近乎消失，从而导致半导体基本功能崩溃，此时的半导体已几乎成为导体。

半导体器件是通过掺杂形成的PN结来工作的，其基本的电性能依靠载流子来实现,掺杂载流子起到了决定性作用，温度是掺杂载流子工作的主要辅助因素。在一定的温度条件下，足够的热运动使得掺杂原子能够全部电离，掺杂原子所携带的多数载流子（多子）能够全部发挥作用，并与少数载流子（少子）相互配合，构建了半导体的基本性能。适当的温度是半导体进入正常工作的重要辅助因素，过高的温度则会损害半导体的性能，随着温度的升高，本征载流子浓度也会加速升高，PN结势垒会被减薄，半导体的各项关键指标逐渐下降，当温度高达一定的门限时，本征载流子的浓度将会淹没掺杂物质所贡献的载流子浓度，导致半导体性能极度衰弱甚至消失，进而引发半导体基础特征的崩溃。

掺杂浓度是构成半导体性能的第一关键要素。掺杂浓度越高，半导体正常工作的饱和电离温区越高。导体材料掺杂浓度由材料本身可溶性特征限定，其最高掺杂浓度有一定的极限。理论和实验研究结果都已证明[1-4]，针对体硅半导体器件，温度的升高导致材料物理特性发生变化，禁带宽度减小，本征载流子浓度升高，在125～150℃区间，本征载流子浓度就开始赶上掺杂载流子浓度。较之于体硅半导体，同一温度下禁带宽度较大的半导体材料的本征载流子浓度较低，超越掺杂载流子浓度的温度门槛也就较高，因此具有较高的正常工作温区。一般而言，锗器件的最高正常工作温度边界为100℃，硅为250℃，砷化镓为450℃，而SiC则超过600℃。

结温超出125℃时，体硅半导体的性能快速弱化，甚至完全不能正常工作，其最大的诱因是泄漏电流的快速增加。研究结果表明[4-6]，体硅金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的泄漏电流除了与本征载流子浓度强烈相关，还与结面积和耗尽区宽度成正比。因此，很多研究者希望通过器件结构的改进来减少PN结面积和耗尽区宽度，从而减小泄漏电流，提升器件的高温性能，高温SOI技术由此应运而生。高温SOI技术不仅改善了器件的高温性能，也改善了器件整体的电性能；

更为现实的是，除了某些特殊的工艺环节需要特殊设备，SOI工艺的很大部分都可以沿用传统体硅器件的制造设备和工艺，表现出了极大的商业化可行性。