क्रिस्टल विमानहरू र क्रिस्टल अभिमुखीकरण क्रिस्टलोग्राफीमा दुई मुख्य अवधारणाहरू हुन्, सिलिकन-आधारित एकीकृत सर्किट टेक्नोलोजीमा क्रिस्टल संरचनासँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्।
1. क्रिस्टल अभिमुखीकरणको परिभाषा र गुणहरू
क्रिस्टल अभिविन्यास एक क्रिस्टल भित्र एक विशिष्ट दिशा प्रतिनिधित्व गर्दछ, सामान्यतया क्रिस्टल अभिविन्यास सूचकांक द्वारा व्यक्त। क्रिस्टल अभिमुखीकरण क्रिस्टल संरचना भित्र कुनै पनि दुई जाली बिन्दुहरू जडान गरेर परिभाषित गरिएको छ, र यसमा निम्न विशेषताहरू छन्: प्रत्येक क्रिस्टल अभिमुखीकरण जाली बिन्दुहरूको असीमित संख्या समावेश गर्दछ; एकल क्रिस्टल अभिविन्यासले क्रिस्टल अभिमुखीकरण परिवार गठन गर्ने बहु समानान्तर क्रिस्टल अभिमुखीकरणहरू समावेश गर्न सक्छ; क्रिस्टल अभिमुखीकरण परिवारले क्रिस्टल भित्र सबै जाली बिन्दुहरू कभर गर्दछ।
क्रिस्टल अभिमुखीकरणको महत्त्व क्रिस्टल भित्र परमाणुहरूको दिशात्मक व्यवस्थालाई संकेत गर्नमा निहित छ। उदाहरणका लागि, [१११] क्रिस्टल अभिविन्यासले एक विशिष्ट दिशालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ जहाँ तीन समन्वय अक्षहरूको प्रक्षेपण अनुपात १:१:१ हो।
2. क्रिस्टल विमानहरूको परिभाषा र गुणहरू
क्रिस्टल प्लेन क्रिस्टल भित्र परमाणु व्यवस्थाको एक विमान हो, क्रिस्टल प्लेन सूचकांक (मिलर सूचकांक) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको। उदाहरणका लागि, (111) ले संकेत गर्दछ कि समन्वय अक्षहरूमा क्रिस्टल प्लेनको अवरोधहरू 1:1:1 को अनुपातमा छन्। क्रिस्टल प्लेनमा निम्न गुणहरू छन्: प्रत्येक क्रिस्टल प्लेनमा जाली बिन्दुहरूको असीमित संख्या हुन्छ; प्रत्येक क्रिस्टल प्लेनमा क्रिस्टल प्लेन परिवार बन्ने असीम संख्यामा समानान्तर विमानहरू हुन्छन्; क्रिस्टल विमान परिवारले सम्पूर्ण क्रिस्टल कभर गर्दछ।
मिलर सूचकांकहरूको निर्धारणमा प्रत्येक समन्वय अक्षमा क्रिस्टल प्लेनको अवरोधहरू लिने, तिनीहरूको पारस्परिकताहरू फेला पार्न, र तिनीहरूलाई सबैभन्दा सानो पूर्णांक अनुपातमा रूपान्तरण गर्ने समावेश छ। उदाहरणका लागि, (111) क्रिस्टल प्लेनमा 1:1:1 को अनुपातमा x, y, र z अक्षहरूमा अवरोधहरू छन्।
3. क्रिस्टल विमानहरू र क्रिस्टल अभिविन्यास बीचको सम्बन्ध
क्रिस्टल विमानहरू र क्रिस्टल अभिविन्यास क्रिस्टलको ज्यामितीय संरचना वर्णन गर्ने दुई फरक तरिकाहरू हुन्। क्रिस्टल अभिमुखीकरणले एक विशिष्ट दिशामा परमाणुहरूको व्यवस्थालाई बुझाउँछ, जबकि क्रिस्टल प्लेनले एक विशेष विमानमा परमाणुहरूको व्यवस्थालाई जनाउँछ। यी दुई एक निश्चित पत्राचार छ, तर तिनीहरू फरक भौतिक अवधारणाहरू प्रतिनिधित्व गर्छन्।
कुञ्जी सम्बन्ध: क्रिस्टल समतलको सामान्य भेक्टर (अर्थात्, त्यो प्लेनमा भेक्टर लम्बवत) क्रिस्टल अभिमुखीकरणसँग मेल खान्छ। उदाहरण को लागी, (111) क्रिस्टल समतल को सामान्य भेक्टर [111] क्रिस्टल अभिविन्यास संग मेल खान्छ, यसको मतलब यो हो कि [111] दिशा संग आणविक व्यवस्था त्यो विमान को सीधा छ।
अर्धचालक प्रक्रियाहरूमा, क्रिस्टल विमानहरूको चयनले उपकरणको प्रदर्शनलाई धेरै असर गर्छ। उदाहरणका लागि, सिलिकन-आधारित अर्धचालकहरूमा, सामान्यतया प्रयोग हुने क्रिस्टल विमानहरू (100) र (111) प्लेनहरू हुन् किनभने तिनीहरूसँग विभिन्न दिशाहरूमा विभिन्न परमाणु व्यवस्थाहरू र बन्धन विधिहरू छन्। इलेक्ट्रोन गतिशीलता र सतह ऊर्जा जस्ता गुणहरू विभिन्न क्रिस्टल विमानहरूमा भिन्न हुन्छन्, सेमीकन्डक्टर उपकरणहरूको प्रदर्शन र वृद्धि प्रक्रियालाई प्रभाव पार्छ।
4. सेमीकन्डक्टर प्रक्रियाहरूमा व्यावहारिक अनुप्रयोगहरू
सिलिकन-आधारित अर्धचालक निर्माणमा, क्रिस्टल अभिमुखीकरण र क्रिस्टल विमानहरू धेरै पक्षहरूमा लागू हुन्छन्:
क्रिस्टल ग्रोथ: सेमीकन्डक्टर क्रिस्टलहरू सामान्यतया विशिष्ट क्रिस्टल अभिविन्यासहरूमा हुर्किन्छन्। सिलिकन क्रिस्टलहरू सामान्यतया [100] वा [111] अभिविन्यासमा बढ्छन् किनभने यी अभिमुखीकरणहरूमा स्थिरता र परमाणु व्यवस्था क्रिस्टल वृद्धिको लागि अनुकूल हुन्छ।
नक्काशी प्रक्रिया: भिजेको नक्काशीमा, विभिन्न क्रिस्टल प्लेनहरूमा नक्काशी दर फरक फरक हुन्छ। उदाहरण को लागी, सिलिकन को (100) र (111) विमानहरु मा नक्काशी दर फरक छ, anisotropic नक्काशी प्रभाव को परिणामस्वरूप।
यन्त्र विशेषताहरू: MOSFET उपकरणहरूमा इलेक्ट्रोन गतिशीलता क्रिस्टल प्लेनबाट प्रभावित हुन्छ। सामान्यतया, गतिशीलता (100) विमानमा उच्च हुन्छ, त्यसैले आधुनिक सिलिकन-आधारित MOSFETs ले मुख्य रूपमा (100) वेफरहरू प्रयोग गर्दछ।
संक्षेपमा, क्रिस्टल विमानहरू र क्रिस्टल अभिमुखीकरणहरू क्रिस्टलोग्राफीमा क्रिस्टलहरूको संरचना वर्णन गर्ने दुई आधारभूत तरिकाहरू हुन्। क्रिस्टल अभिमुखीकरणले क्रिस्टल भित्र दिशात्मक गुणहरू प्रतिनिधित्व गर्दछ, जबकि क्रिस्टल विमानहरूले क्रिस्टल भित्र विशिष्ट विमानहरू वर्णन गर्दछ। यी दुई अवधारणाहरू अर्धचालक निर्माणमा नजिकबाट सम्बन्धित छन्। क्रिस्टल विमानहरूको चयनले सामग्रीको भौतिक र रासायनिक गुणहरूलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ, जबकि क्रिस्टल अभिविन्यासले क्रिस्टल वृद्धि र प्रशोधन प्रविधिहरूलाई प्रभाव पार्छ। क्रिस्टल विमानहरू र अभिमुखीकरणहरू बीचको सम्बन्ध बुझ्न अर्धचालक प्रक्रियाहरू अनुकूलन गर्न र उपकरण प्रदर्शन सुधार गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-08-2024