క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది స్ఫటికాకార శాస్త్రంలో రెండు ప్రధాన అంశాలు, సిలికాన్ ఆధారిత ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీలో క్రిస్టల్ నిర్మాణంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.
1.క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ యొక్క నిర్వచనం మరియు లక్షణాలు
క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది ఒక క్రిస్టల్ లోపల ఒక నిర్దిష్ట దిశను సూచిస్తుంది, సాధారణంగా క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ సూచికల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది క్రిస్టల్ నిర్మాణంలో ఏవైనా రెండు జాలక బిందువులను అనుసంధానించడం ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది మరియు ఇది క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది: ప్రతి క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్‌లో అనంతమైన లాటిస్ పాయింట్లు ఉంటాయి; ఒక క్రిస్టల్ విన్యాసాన్ని బహుళ సమాంతర క్రిస్టల్ ధోరణులను కలిగి ఉంటుంది, ఇది క్రిస్టల్ విన్యాస కుటుంబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది; క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ కుటుంబం క్రిస్టల్‌లోని అన్ని లాటిస్ పాయింట్లను కవర్ చేస్తుంది.
క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ యొక్క ప్రాముఖ్యత క్రిస్టల్‌లోని పరమాణువుల దిశాత్మక అమరికను సూచించడంలో ఉంది. ఉదాహరణకు, [111] క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ ఒక నిర్దిష్ట దిశను సూచిస్తుంది, ఇక్కడ మూడు కోఆర్డినేట్ అక్షాల ప్రొజెక్షన్ నిష్పత్తులు 1:1:1.
2. క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ యొక్క నిర్వచనం మరియు లక్షణాలు
క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనేది క్రిస్టల్‌లోని పరమాణు అమరిక యొక్క విమానం, దీనిని క్రిస్టల్ ప్లేన్ సూచికలు (మిల్లర్ సూచికలు) సూచిస్తాయి. ఉదాహరణకు, (111) కోఆర్డినేట్ అక్షాలపై క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క ఇంటర్‌సెప్ట్‌ల రెసిప్రోకల్స్ 1:1:1 నిష్పత్తిలో ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. క్రిస్టల్ ప్లేన్ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది: ప్రతి క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనంతమైన లాటిస్ పాయింట్లను కలిగి ఉంటుంది; ప్రతి స్ఫటిక విమానం స్ఫటిక సమతల కుటుంబాన్ని ఏర్పరిచే అనంతమైన సమాంతర విమానాలను కలిగి ఉంటుంది; క్రిస్టల్ ప్లేన్ కుటుంబం మొత్తం క్రిస్టల్‌ను కవర్ చేస్తుంది.
మిల్లర్ సూచికల నిర్ధారణలో ప్రతి కోఆర్డినేట్ అక్షంపై క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క అంతరాయాలను తీసుకోవడం, వాటి పరస్పరాలను కనుగొనడం మరియు వాటిని అతి చిన్న పూర్ణాంక నిష్పత్తిగా మార్చడం వంటివి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, (111) క్రిస్టల్ ప్లేన్ 1:1:1 నిష్పత్తిలో x, y మరియు z అక్షాలపై అంతరాయాలను కలిగి ఉంటుంది.
3. క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ మధ్య సంబంధం
క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది స్ఫటికం యొక్క రేఖాగణిత నిర్మాణాన్ని వివరించడానికి రెండు విభిన్న మార్గాలు. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట దిశలో అణువుల అమరికను సూచిస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ప్లేన్ ఒక నిర్దిష్ట విమానంలో అణువుల అమరికను సూచిస్తుంది. ఈ రెండింటికి నిర్దిష్ట అనురూప్యం ఉంది, కానీ అవి వేర్వేరు భౌతిక భావనలను సూచిస్తాయి.
కీలక సంబంధం: స్ఫటిక విమానం యొక్క సాధారణ వెక్టార్ (అంటే, ఆ విమానానికి లంబంగా ఉండే వెక్టార్) క్రిస్టల్ విన్యాసానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, (111) క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క సాధారణ వెక్టర్ [111] క్రిస్టల్ విన్యాసానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అంటే [111] దిశలో ఉన్న పరమాణు అమరిక ఆ సమతలానికి లంబంగా ఉంటుంది.
సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో, క్రిస్టల్ విమానాల ఎంపిక పరికరం పనితీరును బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, సిలికాన్-ఆధారిత సెమీకండక్టర్లలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు (100) మరియు (111) విమానాలు ఎందుకంటే అవి వేర్వేరు దిశల్లో వేర్వేరు పరమాణు ఏర్పాట్లు మరియు బంధన పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ మరియు ఉపరితల శక్తి వంటి లక్షణాలు వేర్వేరు క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లపై మారుతూ ఉంటాయి, సెమీకండక్టర్ పరికరాల పనితీరు మరియు వృద్ధి ప్రక్రియను ప్రభావితం చేస్తాయి.
4. సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్స్
సిలికాన్ ఆధారిత సెమీకండక్టర్ తయారీలో, క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ మరియు క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు అనేక అంశాలలో వర్తించబడతాయి:
క్రిస్టల్ గ్రోత్: సెమీకండక్టర్ స్ఫటికాలు సాధారణంగా నిర్దిష్ట క్రిస్టల్ ధోరణులలో పెరుగుతాయి. సిలికాన్ స్ఫటికాలు సాధారణంగా [100] లేదా [111] ధోరణులలో పెరుగుతాయి, ఎందుకంటే ఈ ధోరణులలో స్థిరత్వం మరియు పరమాణు అమరిక క్రిస్టల్ పెరుగుదలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఎచింగ్ ప్రక్రియ: వెట్ ఎచింగ్‌లో, వివిధ క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు వేర్వేరు ఎచింగ్ రేట్లు కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, సిలికాన్ యొక్క (100) మరియు (111) విమానాలపై ఎచింగ్ రేట్లు భిన్నంగా ఉంటాయి, ఫలితంగా అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ ప్రభావాలు ఏర్పడతాయి.
పరికర లక్షణాలు: MOSFET పరికరాలలో ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత క్రిస్టల్ ప్లేన్ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. సాధారణంగా, చలనశీలత (100) విమానంలో ఎక్కువగా ఉంటుంది, అందుకే ఆధునిక సిలికాన్-ఆధారిత MOSFETలు ప్రధానంగా (100) పొరలను ఉపయోగిస్తాయి.
సారాంశంలో, క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్‌లు క్రిస్టల్లోగ్రఫీలో స్ఫటికాల నిర్మాణాన్ని వివరించడానికి రెండు ప్రాథమిక మార్గాలు. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది క్రిస్టల్‌లోని డైరెక్షనల్ ప్రాపర్టీలను సూచిస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు క్రిస్టల్‌లోని నిర్దిష్ట విమానాలను వివరిస్తాయి. ఈ రెండు భావనలు సెమీకండక్టర్ తయారీలో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. క్రిస్టల్ ప్లేన్‌ల ఎంపిక నేరుగా పదార్థం యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ధోరణి క్రిస్టల్ పెరుగుదల మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులను ప్రభావితం చేస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు పరికర పనితీరును మెరుగుపరచడానికి క్రిస్టల్ ప్లేన్‌లు మరియు ఓరియంటేషన్‌ల మధ్య సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా కీలకం.
పోస్ట్ సమయం: అక్టోబర్-08-2024