የክሪስታል ፕላኖች እና የክሪስታል አቀማመጥ በክሪስታሎግራፊ ውስጥ ሁለት ዋና ፅንሰ ሀሳቦች ሲሆኑ፣ በሲሊኮን ላይ በተመሰረተ የተቀናጀ የወረዳ ቴክኖሎጂ ውስጥ ካለው የክሪስታል መዋቅር ጋር በቅርበት የተቆራኙ ናቸው።
1. የክሪስታል አቀማመጥ ፍቺ እና ባህሪያት
የክሪስታል አቅጣጫ በክሪስታል ውስጥ የተወሰነ አቅጣጫን ይወክላል፣ ይህም በተለምዶ በክሪስታል አቅጣጫ ጠቋሚዎች ይገለጻል። የክሪስታል አቅጣጫ የሚገለጸው በክሪስታል መዋቅር ውስጥ ያሉትን ማንኛውንም ሁለት የጥልፍ ነጥቦች በማገናኘት ነው፣ እና የሚከተሉት ባህሪያት አሉት፡ እያንዳንዱ የክሪስታል አቅጣጫ ማለቂያ የሌላቸው የጥልፍ ነጥቦች አሉት፤ አንድ የክሪስታል አቅጣጫ የክሪስታል አቅጣጫ ቤተሰብን የሚፈጥሩ በርካታ ትይዩ ክሪስታል አቅጣጫዎችን ሊያካትት ይችላል፤ የክሪስታል አቅጣጫ ቤተሰብ በክሪስታል ውስጥ ያሉትን ሁሉንም የጥልፍ ነጥቦች ይሸፍናል።
የክሪስታል አቅጣጫ ጠቀሜታ በክሪስታል ውስጥ ያሉትን አቶሞች የአቅጣጫ አቀማመጥ በማመልከት ላይ ነው። ለምሳሌ፣ [111] የክሪስታል አቅጣጫ የሶስቱ ኮኦርዲኔሽን ዘንጎች የፕሮጀክሽን ሬሾዎች 1፡1፡1 የሆኑበትን የተወሰነ አቅጣጫ ይወክላል።
2. የክሪስታል ፕላኖች ፍቺ እና ባህሪያት
ክሪስታል ፕላን በክሪስታል ውስጥ የአቶም አቀማመጥ ሲሆን በክሪስታል ፕላን ኢንዴክሶች (ሚለር ኢንዴክሶች) የተወከለ ነው። ለምሳሌ፣ (111) የሚያመለክተው በክሪስታል ፕላን ላይ ያሉት የመጋጠሚያዎች መጋጠሚያዎች በ1:1:1 ጥምርታ ውስጥ መሆናቸውን ነው። የክሪስታል ፕላን የሚከተሉት ባህሪያት አሉት፡ እያንዳንዱ ክሪስታል ፕላን ማለቂያ የሌላቸው የላቲስ ነጥቦች አሉት፤ እያንዳንዱ ክሪስታል ፕላን የክሪስታል ፕላን ቤተሰብ የሚመሰርቱ ማለቂያ የሌላቸው ትይዩ ፕላኖች አሉት፤ የክሪስታል ፕላን ቤተሰብ መላውን ክሪስታል ይሸፍናል።
የሚለር ኢንዴክሶችን መወሰን በእያንዳንዱ የኮኦርዲኔት ዘንግ ላይ ያሉትን የክሪስታል ፕላን መቆራረጦች መውሰድ፣ ተገላቢጦሽ ክፍላቸውን ማግኘት እና ወደ ትንሹ የኢንቲጀር ጥምርታ መቀየርን ያካትታል። ለምሳሌ፣ (111) ክሪስታል ፕላን በ1፡1፡1 ጥምርታ ውስጥ በx፣ y እና z ዘንጎች ላይ መቆራረጦች አሉት።
3. በክሪስታል ፕላኖች እና በክሪስታል አቅጣጫ መካከል ያለው ግንኙነት
የክሪስታል ፕላኖች እና የክሪስታል አቅጣጫ የክሪስታልን የጂኦሜትሪክ መዋቅር የሚገልጹባቸው ሁለት የተለያዩ መንገዶች ናቸው። የክሪስታል አቅጣጫ የሚያመለክተው በተወሰነ አቅጣጫ የአቶሞችን አቀማመጥ ሲሆን የክሪስታል ፕላን ደግሞ በተወሰነ ደረጃ ላይ የአቶሞችን አቀማመጥ ያመለክታል። እነዚህ ሁለቱ የተወሰነ ተመሳሳይነት አላቸው፣ ነገር ግን የተለያዩ አካላዊ ፅንሰ-ሀሳቦችን ይወክላሉ።
ቁልፍ ግንኙነት፡- የክሪስታል ፕላን መደበኛ ቬክተር (ማለትም፣ ከዚያ ፕላን ጋር ቀጥ ያለ ቬክተር) ከክሪስታል አቅጣጫ ጋር ይዛመዳል። ለምሳሌ፣ የ(111) ክሪስታል ፕላን መደበኛ ቬክተር ከ[111] ክሪስታል አቅጣጫ ጋር ይዛመዳል፣ ይህም ማለት በ[111] አቅጣጫ ያለው የአቶሚክ አቀማመጥ ከዚያ ፕላን ጋር ቀጥ ያለ ነው ማለት ነው።
በሴሚኮንዳክተር ሂደቶች ውስጥ የክሪስታል ፕላኖች ምርጫ የመሳሪያውን አፈጻጸም በእጅጉ ይነካል። ለምሳሌ፣ በሲሊኮን ላይ በተመሰረቱ ሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ፣ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉት የክሪስታል ፕላኖች (100) እና (111) ፕላኖች ናቸው ምክንያቱም በተለያዩ አቅጣጫዎች የተለያዩ የአቶሚክ ዝግጅቶች እና የማያያዝ ዘዴዎች ስላሏቸው። እንደ ኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት እና የገጽታ ኃይል ያሉ ባህሪያት በተለያዩ ክሪስታል ፕላኖች ላይ ይለያያሉ፣ ይህም የሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን አፈጻጸም እና የእድገት ሂደት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።
4. በሴሚኮንዳክተር ሂደቶች ውስጥ ተግባራዊ አፕሊኬሽኖች
በሲሊኮን ላይ የተመሠረተ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ፣ የክሪስታል አቅጣጫ እና የክሪስታል ፕላኖች በብዙ ገጽታዎች ይተገበራሉ፡
የክሪስታል እድገት፡- ሴሚኮንዳክተር ክሪስታሎች በተለምዶ የሚበቅሉት በተወሰኑ የክሪስታል አቅጣጫዎች ነው። የሲሊኮን ክሪስታሎች በአብዛኛው የሚበቅሉት በ[100] ወይም [111] አቅጣጫዎች ላይ ነው ምክንያቱም በእነዚህ አቅጣጫዎች ውስጥ ያለው መረጋጋት እና የአቶሚክ አቀማመጥ ለክሪስታል እድገት ተስማሚ ናቸው።
የመቅረጽ ሂደት፡- በእርጥብ ቅርፊት፣ የተለያዩ የክሪስታል ፕላኖች የተለያዩ የመቀረጽ መጠኖች አሏቸው። ለምሳሌ፣ በሲሊኮን (100) እና (111) ፕላኖች ላይ የመቀረጽ መጠኖች ይለያያሉ፣ ይህም የአኒሶትሮፒክ ቅርፊት ውጤቶችን ያስከትላል።
የመሣሪያ ባህሪያት፡- በሞስፌት መሳሪያዎች ውስጥ ያለው የኤሌክትሮን ተንቀሳቃሽነት በክሪስታል ፕላን ይጎዳል። በተለምዶ፣ ተንቀሳቃሽነት በ (100) ፕላን ላይ ከፍ ያለ ነው፣ ለዚህም ነው ዘመናዊ ሲሊከን ላይ የተመሰረቱ MOSFETs በዋናነት (100) ዋፈርዎችን የሚጠቀሙት።
ባጭሩ፣ የክሪስታል ፕላኖች እና የክሪስታል አቅጣጫዎች በክሪስታል ውስጥ የክሪስታል አወቃቀርን ለመግለጽ ሁለት መሠረታዊ መንገዶች ናቸው። የክሪስታል አቅጣጫ በክሪስታል ውስጥ ያሉትን የአቅጣጫ ባህሪያት የሚወክል ሲሆን የክሪስታል ፕላኖች በክሪስታል ውስጥ ያሉትን የተወሰኑ ፕላኖች ይገልፃሉ። እነዚህ ሁለት ፅንሰ ሀሳቦች በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ በቅርበት የተሳሰሩ ናቸው። የክሪስታል ፕላኖች ምርጫ የቁሳቁሱን አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት በቀጥታ ይነካል፣ የክሪስታል አቅጣጫ ደግሞ የክሪስታል እድገት እና የማቀነባበሪያ ቴክኒኮችን ይነካል። በክሪስታል ፕላኖች እና በአቅጣጫዎች መካከል ያለውን ግንኙነት መረዳት የሴሚኮንዳክተር ሂደቶችን ለማመቻቸት እና የመሳሪያውን አፈፃፀም ለማሻሻል ወሳኝ ነው።
የፖስታ ሰዓት፡- ጥቅምት-08-2024