Ang kristal nga mga eroplano ug kristal nga oryentasyon mao ang duha ka kinauyokan nga mga konsepto sa crystallography, suod nga may kalabutan sa kristal nga istruktura sa silicon-based integrated circuit nga teknolohiya.
1.Kahulugan ug mga Properties sa Crystal Orientation
Ang oryentasyon sa kristal nagrepresentar sa usa ka piho nga direksyon sa sulod sa usa ka kristal, kasagaran gipahayag sa mga indeks sa oryentasyon sa kristal. Ang kristal nga oryentasyon gihubit pinaagi sa pagsumpay sa bisan unsang duha ka lattice points sulod sa kristal nga istruktura, ug kini adunay mosunod nga mga kinaiya: ang matag kristal nga oryentasyon adunay walay kinutuban nga gidaghanon sa mga lattice point; ang usa ka kristal nga oryentasyon mahimong maglangkob sa daghang parallel nga kristal nga mga oryentasyon nga mahimong usa ka kristal nga oryentasyon nga pamilya; ang pamilya sa kristal nga oryentasyon naglangkob sa tanan nga mga punto sa lattice sulod sa kristal.
Ang kamahinungdanon sa kristal nga oryentasyon nahimutang sa pagpaila sa direksyon nga kahikayan sa mga atomo sulod sa kristal. Pananglitan, ang [111] kristal nga oryentasyon nagrepresentar sa usa ka piho nga direksyon diin ang projection ratios sa tulo ka coordinate axes kay 1:1:1.
2. Depinisyon ug Properties sa Crystal Planes
Ang kristal nga ayroplano maoy usa ka ayroplano sa atomo nga kahikayan sulod sa usa ka kristal, nga girepresentahan sa kristal nga ayroplano nga mga indeks (Miller indices). Pananglitan, ang (111) nagpakita nga ang mga sukdanan sa mga intercept sa kristal nga eroplano sa coordinate axes anaa sa ratio nga 1:1:1. Ang kristal nga eroplano adunay mosunod nga mga kabtangan: ang matag kristal nga eroplano adunay walay kinutuban nga gidaghanon sa mga punto sa lattice; ang matag kristal nga eroplano adunay walay kinutuban nga gidaghanon sa parallel nga mga eroplano nga nagporma sa usa ka kristal nga eroplano nga pamilya; ang kristal nga eroplano nga pamilya naglangkob sa tibuok kristal.
Ang determinasyon sa mga indeks sa Miller naglakip sa pagkuha sa mga intercept sa kristal nga eroplano sa matag coordinate axis, pagpangita sa ilang mga reciprocals, ug pag-convert niini ngadto sa pinakagamay nga integer ratio. Pananglitan, ang (111) nga kristal nga eroplano adunay mga intercept sa x, y, ug z axes sa ratio nga 1:1:1.
3. Ang Relasyon Tali sa Crystal Planes ug Crystal Orientation
Ang kristal nga mga eroplano ug kristal nga oryentasyon maoy duha ka lain-laing mga paagi sa paghulagway sa geometriko nga istruktura sa usa ka kristal. Ang kristal nga oryentasyon nagtumong sa pagkahan-ay sa mga atomo sa usa ka espesipikong direksyon, samtang ang kristal nga eroplano nagtumong sa pagkahan-ay sa mga atomo sa usa ka espesipikong eroplano. Kini nga duha adunay usa ka piho nga sulat, apan kini nagrepresentar sa lainlaing pisikal nga mga konsepto.
Panguna nga relasyon: Ang normal nga vector sa usa ka kristal nga eroplano (ie, ang vector nga patindog sa eroplano) katumbas sa usa ka kristal nga oryentasyon. Pananglitan, ang normal nga vector sa (111) kristal nga ayroplano katumbas sa [111] kristal nga oryentasyon, nga nagpasabot nga ang atomic nga kahikayan subay sa [111] direksyon kay tul-id sa maong eroplano.
Sa mga proseso sa semiconductor, ang pagpili sa mga kristal nga eroplano makaapekto kaayo sa performance sa device. Pananglitan, sa mga semiconductor nga nakabase sa silicon, ang kasagarang gigamit nga kristal nga mga eroplano mao ang (100) ug (111) nga mga eroplano tungod kay kini adunay lain-laing mga atomic nga kahikayan ug mga pamaagi sa pagbugkos sa lain-laing mga direksyon. Ang mga kabtangan sama sa paglihok sa elektron ug enerhiya sa nawong magkalainlain sa lainlaing mga eroplano nga kristal, nga nakaimpluwensya sa pasundayag ug proseso sa pagtubo sa mga aparato nga semiconductor.
4. Praktikal nga mga Aplikasyon sa mga Proseso sa Semiconductor
Sa paghimo sa semiconductor nga nakabase sa silicon, ang oryentasyon sa kristal ug mga eroplano nga kristal gipadapat sa daghang mga aspeto:
Pag-uswag sa Kristal: Ang mga kristal nga semiconductor kasagarang gipatubo sa piho nga mga oryentasyon sa kristal. Ang mga kristal nga silikon kasagarang motubo subay sa [100] o [111] nga mga oryentasyon tungod kay ang kalig-on ug atomic nga kahikayan niini nga mga oryentasyon paborable alang sa pagtubo sa kristal.
Proseso sa Pag-ukit: Sa basa nga pag-ukit, lain-laing mga kristal nga eroplano adunay lain-laing mga rate sa pag-ukit. Pananglitan, ang etching rates sa (100) ug (111) nga mga eroplano sa silicon magkalahi, nga miresulta sa anisotropic etching effect.
Mga Kinaiya sa Device: Ang paglihok sa elektron sa mga aparato sa MOSFET naapektuhan sa kristal nga eroplano. Kasagaran, ang paglihok mas taas sa (100) nga ayroplano, mao nga ang mga modernong MOSFET nga nakabase sa silicon kasagarang naggamit (100) nga mga wafer.
Sa katingbanan, ang kristal nga mga eroplano ug kristal nga oryentasyon mao ang duha ka sukaranang mga paagi sa paghulagway sa istruktura sa mga kristal sa crystallography. Ang kristal nga oryentasyon nagrepresentar sa direksyon nga mga kabtangan sa sulod sa usa ka kristal, samtang ang kristal nga mga eroplano naghulagway sa piho nga mga eroplano sulod sa kristal. Kining duha ka mga konsepto suod nga may kalabutan sa paghimo sa semiconductor. Ang pagpili sa mga kristal nga eroplano direkta nga nakaapekto sa pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa materyal, samtang ang oryentasyon sa kristal nag-impluwensya sa pagtubo sa kristal ug mga pamaagi sa pagproseso. Ang pagsabut sa relasyon tali sa kristal nga mga eroplano ug mga oryentasyon hinungdanon alang sa pag-optimize sa mga proseso sa semiconductor ug pagpaayo sa pasundayag sa aparato.
Oras sa pag-post: Okt-08-2024