క్రిస్టల్ ప్లేన్లు మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేవి క్రిస్టలోగ్రఫీలో రెండు ప్రధాన అంశాలు, ఇవి సిలికాన్ ఆధారిత ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీలో క్రిస్టల్ నిర్మాణంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.
1. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ యొక్క నిర్వచనం మరియు లక్షణాలు
క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది క్రిస్టల్ లోపల ఒక నిర్దిష్ట దిశను సూచిస్తుంది, సాధారణంగా క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ సూచికల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది క్రిస్టల్ నిర్మాణంలోని ఏవైనా రెండు లాటిస్ పాయింట్లను అనుసంధానించడం ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది మరియు ఇది క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది: ప్రతి క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనంతమైన లాటిస్ పాయింట్లను కలిగి ఉంటుంది; ఒకే క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ కుటుంబాన్ని ఏర్పరిచే బహుళ సమాంతర క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్లను కలిగి ఉంటుంది; క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ కుటుంబం క్రిస్టల్ లోపల ఉన్న అన్ని లాటిస్ పాయింట్లను కవర్ చేస్తుంది.
క్రిస్టల్ విన్యాసం యొక్క ప్రాముఖ్యత క్రిస్టల్ లోపల అణువుల దిశాత్మక అమరికను సూచించడంలో ఉంది. ఉదాహరణకు, [111] క్రిస్టల్ విన్యాసం మూడు కోఆర్డినేట్ అక్షాల ప్రొజెక్షన్ నిష్పత్తులు 1:1:1 ఉన్న నిర్దిష్ట దిశను సూచిస్తుంది.

2. క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ యొక్క నిర్వచనం మరియు లక్షణాలు
క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనేది ఒక క్రిస్టల్ లోపల అణువుల అమరిక యొక్క ఒక ప్లేన్, దీనిని క్రిస్టల్ ప్లేన్ సూచికలు (మిల్లర్ సూచికలు) సూచిస్తాయి. ఉదాహరణకు, (111) అనేది కోఆర్డినేట్ అక్షాలపై క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క ఇంటర్సెప్ట్ల యొక్క రెసిప్రోకల్స్ 1:1:1 నిష్పత్తిలో ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. క్రిస్టల్ ప్లేన్ కింది లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది: ప్రతి క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనంతమైన లాటిస్ పాయింట్లను కలిగి ఉంటుంది; ప్రతి క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనంతమైన సమాంతర ప్లేన్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది క్రిస్టల్ ప్లేన్ ఫ్యామిలీని ఏర్పరుస్తుంది; క్రిస్టల్ ప్లేన్ ఫ్యామిలీ మొత్తం క్రిస్టల్ను కవర్ చేస్తుంది.
మిల్లర్ సూచికల నిర్ధారణలో ప్రతి నిరూపక అక్షంపై క్రిస్టల్ తలం యొక్క అంతరాయాలను తీసుకొని, వాటి పరస్పరాలను కనుగొని, వాటిని అతి చిన్న పూర్ణాంక నిష్పత్తిగా మార్చడం జరుగుతుంది. ఉదాహరణకు, (111) క్రిస్టల్ తలం 1:1:1 నిష్పత్తిలో x, y మరియు z అక్షాలపై అంతరాయాలను కలిగి ఉంటుంది.

3. క్రిస్టల్ ప్లేన్స్ మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ మధ్య సంబంధం
క్రిస్టల్ ప్లేన్లు మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేవి క్రిస్టల్ యొక్క రేఖాగణిత నిర్మాణాన్ని వివరించడానికి రెండు విభిన్న మార్గాలు. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట దిశలో అణువుల అమరికను సూచిస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ప్లేన్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట ప్లేన్పై అణువుల అమరికను సూచిస్తుంది. ఈ రెండింటికి ఒక నిర్దిష్ట సంబంధం ఉంది, కానీ అవి వేర్వేరు భౌతిక భావనలను సూచిస్తాయి.
కీలక సంబంధం: ఒక క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క సాధారణ వెక్టర్ (అంటే, ఆ ప్లేన్కు లంబంగా ఉన్న వెక్టర్) ఒక క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, (111) క్రిస్టల్ ప్లేన్ యొక్క సాధారణ వెక్టర్ [111] క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, అంటే [111] దిశలో ఉన్న పరమాణు అమరిక ఆ ప్లేన్కు లంబంగా ఉంటుంది.
సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో, క్రిస్టల్ ప్లేన్ల ఎంపిక పరికర పనితీరును బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, సిలికాన్-ఆధారిత సెమీకండక్టర్లలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే క్రిస్టల్ ప్లేన్లు (100) మరియు (111) ప్లేన్లు ఎందుకంటే అవి వేర్వేరు దిశలలో వేర్వేరు అణు అమరికలు మరియు బంధన పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్ మొబిలిటీ మరియు ఉపరితల శక్తి వంటి లక్షణాలు వేర్వేరు క్రిస్టల్ ప్లేన్లపై మారుతూ ఉంటాయి, ఇది సెమీకండక్టర్ పరికరాల పనితీరు మరియు పెరుగుదల ప్రక్రియను ప్రభావితం చేస్తుంది.

4. సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలలో ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు
సిలికాన్ ఆధారిత సెమీకండక్టర్ తయారీలో, క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ మరియు క్రిస్టల్ ప్లేన్లు అనేక అంశాలలో వర్తించబడతాయి:
క్రిస్టల్ గ్రోత్: సెమీకండక్టర్ స్ఫటికాలు సాధారణంగా నిర్దిష్ట క్రిస్టల్ ధోరణుల వెంట పెరుగుతాయి. సిలికాన్ స్ఫటికాలు సాధారణంగా [100] లేదా [111] ధోరణుల వెంట పెరుగుతాయి ఎందుకంటే ఈ ధోరణులలోని స్థిరత్వం మరియు పరమాణు అమరిక స్ఫటిక పెరుగుదలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఎచింగ్ ప్రక్రియ: తడి ఎచింగ్లో, వివిధ క్రిస్టల్ ప్లేన్లు వేర్వేరు ఎచింగ్ రేట్లను కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, సిలికాన్ యొక్క (100) మరియు (111) ప్లేన్లపై ఎచింగ్ రేట్లు భిన్నంగా ఉంటాయి, ఫలితంగా అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ ప్రభావాలు ఏర్పడతాయి.
పరికర లక్షణాలు: MOSFET పరికరాల్లో ఎలక్ట్రాన్ చలనశీలత క్రిస్టల్ ప్లేన్ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. సాధారణంగా, (100) ప్లేన్లో చలనశీలత ఎక్కువగా ఉంటుంది, అందుకే ఆధునిక సిలికాన్-ఆధారిత MOSFETలు ప్రధానంగా (100) వేఫర్లను ఉపయోగిస్తాయి.
సారాంశంలో, క్రిస్టల్ ప్లేన్లు మరియు క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్లు క్రిస్టలోగ్రఫీలో స్ఫటికాల నిర్మాణాన్ని వివరించడానికి రెండు ప్రాథమిక మార్గాలు. క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ అనేది క్రిస్టల్లోని దిశాత్మక లక్షణాలను సూచిస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ప్లేన్లు క్రిస్టల్లోని నిర్దిష్ట ప్లేన్లను వివరిస్తాయి. ఈ రెండు భావనలు సెమీకండక్టర్ తయారీలో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. క్రిస్టల్ ప్లేన్ల ఎంపిక నేరుగా పదార్థం యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది, అయితే క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్ క్రిస్టల్ పెరుగుదల మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులను ప్రభావితం చేస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు పరికర పనితీరును మెరుగుపరచడానికి క్రిస్టల్ ప్లేన్లు మరియు ఓరియంటేషన్ల మధ్య సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.
పోస్ట్ సమయం: అక్టోబర్-08-2024