क्रिस्टल प्लेन र क्रिस्टल अभिमुखीकरण क्रिस्टलोग्राफीमा दुई मुख्य अवधारणाहरू हुन्, जुन सिलिकन-आधारित एकीकृत सर्किट प्रविधिमा क्रिस्टल संरचनासँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्।
१. क्रिस्टल अभिमुखीकरणको परिभाषा र गुणहरू
क्रिस्टल अभिमुखीकरणले क्रिस्टल भित्रको एक विशिष्ट दिशालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जुन सामान्यतया क्रिस्टल अभिमुखीकरण सूचकांकहरू द्वारा व्यक्त गरिन्छ। क्रिस्टल अभिमुखीकरण क्रिस्टल संरचना भित्र कुनै पनि दुई जाली बिन्दुहरू जोडेर परिभाषित गरिन्छ, र यसमा निम्न विशेषताहरू छन्: प्रत्येक क्रिस्टल अभिमुखीकरणमा असीमित संख्यामा जाली बिन्दुहरू हुन्छन्; एकल क्रिस्टल अभिमुखीकरणमा क्रिस्टल अभिमुखीकरण परिवार बनाउने धेरै समानान्तर क्रिस्टल अभिमुखीकरणहरू समावेश हुन सक्छन्; क्रिस्टल अभिमुखीकरण परिवारले क्रिस्टल भित्रका सबै जाली बिन्दुहरूलाई समेट्छ।
क्रिस्टल अभिमुखीकरणको महत्त्व क्रिस्टल भित्र परमाणुहरूको दिशात्मक व्यवस्थालाई संकेत गर्नुमा निहित छ। उदाहरणका लागि, [111] क्रिस्टल अभिमुखीकरणले एक विशिष्ट दिशालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ जहाँ तीन निर्देशांक अक्षहरूको प्रक्षेपण अनुपात 1:1:1 हुन्छ।
२. क्रिस्टल प्लेनहरूको परिभाषा र गुणहरू
क्रिस्टल समतल भनेको क्रिस्टल भित्रको परमाणु व्यवस्थाको समतल हो, जसलाई क्रिस्टल समतल सूचकांकहरू (मिलर सूचकांकहरू) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। उदाहरणका लागि, (१११) ले निर्देशांक अक्षहरूमा क्रिस्टल समतलको अवरोधहरूको पारस्परिकहरू १:१:१ को अनुपातमा छन् भनेर संकेत गर्दछ। क्रिस्टल समतलमा निम्न गुणहरू छन्: प्रत्येक क्रिस्टल समतलमा असीमित संख्यामा जाली बिन्दुहरू हुन्छन्; प्रत्येक क्रिस्टल समतलमा असीमित संख्यामा समानान्तर समतलहरू हुन्छन् जसले क्रिस्टल समतल परिवार बनाउँछ; क्रिस्टल समतल परिवारले सम्पूर्ण क्रिस्टललाई ढाक्छ।
मिलर सूचकांकहरूको निर्धारणमा प्रत्येक निर्देशांक अक्षमा क्रिस्टल समतलको अवरोधहरू लिने, तिनीहरूको पारस्परिकहरू फेला पार्ने र तिनीहरूलाई सबैभन्दा सानो पूर्णांक अनुपातमा रूपान्तरण गर्ने समावेश छ। उदाहरणका लागि, (111) क्रिस्टल समतलमा x, y, र z अक्षहरूमा 1:1:1 को अनुपातमा अवरोधहरू छन्।
३. क्रिस्टल प्लेन र क्रिस्टल अभिमुखीकरण बीचको सम्बन्ध
क्रिस्टल प्लेन र क्रिस्टल ओरिएन्टेशन क्रिस्टलको ज्यामितीय संरचना वर्णन गर्ने दुई फरक तरिकाहरू हुन्। क्रिस्टल ओरिएन्टेशनले एक विशिष्ट दिशामा परमाणुहरूको व्यवस्थालाई जनाउँछ, जबकि क्रिस्टल प्लेनले एक विशिष्ट प्लेनमा परमाणुहरूको व्यवस्थालाई जनाउँछ। यी दुईको निश्चित पत्राचार छ, तर तिनीहरूले फरक भौतिक अवधारणाहरू प्रतिनिधित्व गर्छन्।
मुख्य सम्बन्ध: क्रिस्टल समतलको सामान्य भेक्टर (अर्थात्, त्यो समतलमा लम्बवत भेक्टर) क्रिस्टल अभिमुखीकरणसँग मेल खान्छ। उदाहरणका लागि, (१११) क्रिस्टल समतलको सामान्य भेक्टर [१११] क्रिस्टल अभिमुखीकरणसँग मेल खान्छ, जसको अर्थ [१११] दिशामा रहेको परमाणु व्यवस्था त्यो समतलमा लम्बवत हुन्छ।
अर्धचालक प्रक्रियाहरूमा, क्रिस्टल प्लेनहरूको चयनले उपकरणको कार्यसम्पादनलाई धेरै असर गर्छ। उदाहरणका लागि, सिलिकन-आधारित अर्धचालकहरूमा, सामान्यतया प्रयोग हुने क्रिस्टल प्लेनहरू (१००) र (१११) प्लेनहरू हुन् किनभने तिनीहरूसँग फरक-फरक दिशाहरूमा फरक-फरक परमाणु व्यवस्था र बन्धन विधिहरू हुन्छन्। इलेक्ट्रोन गतिशीलता र सतह ऊर्जा जस्ता गुणहरू फरक-फरक क्रिस्टल प्लेनहरूमा भिन्न हुन्छन्, जसले अर्धचालक उपकरणहरूको कार्यसम्पादन र वृद्धि प्रक्रियालाई प्रभाव पार्छ।
४. अर्धचालक प्रक्रियाहरूमा व्यावहारिक अनुप्रयोगहरू
सिलिकन-आधारित अर्धचालक निर्माणमा, क्रिस्टल अभिमुखीकरण र क्रिस्टल प्लेनहरू धेरै पक्षहरूमा लागू गरिन्छ:
क्रिस्टल वृद्धि: अर्धचालक क्रिस्टलहरू सामान्यतया विशिष्ट क्रिस्टल अभिमुखीकरणहरूमा हुर्काइन्छ। सिलिकन क्रिस्टलहरू प्रायः [100] वा [111] अभिमुखीकरणहरूमा बढ्छन् किनभने यी अभिमुखीकरणहरूमा स्थिरता र परमाणु व्यवस्था क्रिस्टल वृद्धिको लागि अनुकूल हुन्छ।
एचिंग प्रक्रिया: वेट एचिंगमा, विभिन्न क्रिस्टल प्लेनहरूमा एचिंग दरहरू फरक हुन्छन्। उदाहरणका लागि, सिलिकनको (१००) र (१११) प्लेनहरूमा एचिंग दरहरू फरक हुन्छन्, जसले गर्दा एनिसोट्रोपिक एचिंग प्रभावहरू हुन्छन्।
उपकरण विशेषताहरू: MOSFET उपकरणहरूमा इलेक्ट्रोन गतिशीलता क्रिस्टल प्लेनबाट प्रभावित हुन्छ। सामान्यतया, (१००) प्लेनमा गतिशीलता उच्च हुन्छ, त्यसैले आधुनिक सिलिकन-आधारित MOSFET हरूले मुख्यतया (१००) वेफरहरू प्रयोग गर्छन्।
संक्षेपमा, क्रिस्टलोग्राफीमा क्रिस्टलको संरचना वर्णन गर्ने दुई आधारभूत तरिकाहरू क्रिस्टल प्लेनहरू र क्रिस्टल ओरिएन्टेशनहरू हुन्। क्रिस्टल ओरिएन्टेशनले क्रिस्टल भित्रका दिशात्मक गुणहरूलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जबकि क्रिस्टल प्लेनहरूले क्रिस्टल भित्रका विशिष्ट प्लेनहरू वर्णन गर्दछ। यी दुई अवधारणाहरू अर्धचालक निर्माणमा नजिकबाट सम्बन्धित छन्। क्रिस्टल प्लेनहरूको चयनले सामग्रीको भौतिक र रासायनिक गुणहरूलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ, जबकि क्रिस्टल ओरिएन्टेशनले क्रिस्टल वृद्धि र प्रशोधन प्रविधिहरूलाई प्रभाव पार्छ। अर्धचालक प्रक्रियाहरूलाई अनुकूलन गर्न र उपकरण प्रदर्शन सुधार गर्न क्रिस्टल प्लेनहरू र ओरिएन्टेशनहरू बीचको सम्बन्ध बुझ्नु महत्त्वपूर्ण छ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-०८-२०२४