绝缘体上硅（SOI）的历史最早可以追溯到1926年，研究者在场效应器件的专利中提出了在薄膜上制备半导体器件的概念。20世纪60年代初，随着蓝宝石上硅（silicon on sapphire; SOS）技术的诞生，SOI技术的发展有了一次大的突破：利用绝缘体上器件优异的抗干扰性能，SOS高可靠集成电路在军事和航空航天领域开始发挥重要作用。1998年，美国国际商业机器公司（International Business Machines Corporation; IBM）利用SOI材料制备出高性能中央处理器（central processing unit; CPU），标志着SOI材料大规模商业化应用的开始。随着物联网及无线通信技术的发展，全耗尽SOI（FDSOI）和射频SOI（RFSOI）获得了巨大的发展机遇。FDSOI在制备面向物联网应用的低功耗、低成本、高效能器件方面具有巨大优势；RFSOI已经成为射频前端、天线调谐器和天线开关模块中的开关芯片之主流技术。

SOI有多种制备技术，主要的技术包括以下3种：注氧隔离（separation by implantation of oxygen; SIMOX）技术、硅片键合和背面腐蚀（bond and etch-back silicon-on-insulator; BESOI）技术和智能剥离（smart cut）技术。

SIMOX技术是通过将一定剂量的氧离子注入硅衬底中，然后进行高温退火，形成SOI材料。高温退火能够消除注入引起的晶体缺陷，同时使得注入的氧离子与硅发生化学反应，形成符合化学剂量比的SiO2层和完美的Si/SiO2界面。

BESOI技术将一片硅片与一片有热氧化SiO2层的硅片进行预键合（贴合在一起），然后进行高温退火，在高温条件下，物理键合界面会产生化学键而成为一个整体，形成SOI结构，最后通过研磨和化学腐蚀的方法，将SOI的顶层硅减薄到SOI器件需要的厚度。

智能剥离技术最早由M.布鲁尔（M.Bruel）等人提出。该技术通过将氢离子注入硅中形成气泡层，并将注氢片与热氧化硅片键合，经过500～600℃退火，使得注氢片从气泡层处完整裂开，然后使用化学机械抛光工艺降低裂开表面的粗糙度，形成SOI材料。该技术已经大规模用于SOI材料的商业化生产中，是主要的SOI材料制备技术之一。

相比于传统硅材料，绝缘体上硅材料在制备器件方面具有独特的优势：①由于绝缘埋层可以把器件层和衬底隔开，使得互补金属氧化物半导体（complementary metal oxide semiconductor; CMOS）器件之间实现了全介质隔离，从根本上消除了闩锁效应。②基于SOI材料的CMOS电路还具有集成密度高、工作速度快、工作电压低、功耗低、可以有效抑制短沟道效应的特点。③基于SOI材料的CMOS电路具有优良的抗辐照性能。④SOI基CMOS工艺与硅CMOS工艺完全兼容，制备工艺更简单。绝缘体上硅材料在高性能逻辑器件、抗辐照器件、射频器件、硅光通信、微机电系统等领域具有广阔的应用前景。