ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
1.ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಓರಿಯಂಟೇಶನ್‌ನ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಪ್ರತಿ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಬಹು ಸಮಾನಾಂತರ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ; ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಕುಟುಂಬವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಎಲ್ಲಾ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ಮಹತ್ವವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, [111] ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಮೂರು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷಗಳ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ ಅನುಪಾತಗಳು 1:1:1 ಆಗಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಪ್ಲೇನ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣುವಿನ ಜೋಡಣೆಯ ಸಮತಲವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಮಿಲ್ಲರ್ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳು). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (111) ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷಗಳ ಮೇಲೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಪ್ರತಿಬಂಧಕಗಳು 1: 1: 1 ರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಪ್ರತಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಪ್ರತಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಮತಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಪ್ಲೇನ್ ಕುಟುಂಬವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಿಲ್ಲರ್ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳ ನಿರ್ಣಯವು ಪ್ರತಿ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಪ್ರತಿಬಂಧಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು, ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರರನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಚಿಕ್ಕ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (111) ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು 1:1:1 ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ x, y ಮತ್ತು z ಅಕ್ಷಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಬಂಧಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
3. ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಪ್ಲೇನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಓರಿಯಂಟೇಶನ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ರವ್ಯವಹಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವು ವಿಭಿನ್ನ ಭೌತಿಕ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಸಂಬಂಧ: ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಸಾಮಾನ್ಯ ವೆಕ್ಟರ್ (ಅಂದರೆ, ಆ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ವೆಕ್ಟರ್) ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (111) ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಸಾಮಾನ್ಯ ವೆಕ್ಟರ್ [111] ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ [111] ದಿಕ್ಕಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಇರುವ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಆ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು (100) ಮತ್ತು (111) ವಿಮಾನಗಳು ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಬಂಧಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ.
4. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಹಲವು ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ: ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳೊಂದಿಗೆ ಬೆಳೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹರಳುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ [100] ಅಥವಾ [111] ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಎಚ್ಚಣೆ ದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ (100) ಮತ್ತು (111) ಪ್ಲೇನ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಎಚ್ಚಣೆ ದರಗಳು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಧನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: MOSFET ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಚಲನಶೀಲತೆಯು (100) ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಆಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ MOSFET ಗಳು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ (100) ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಮಾರ್ಗಗಳಾಗಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ದಿಕ್ಕಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಎರಡು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ವಿಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಅಕ್ಟೋಬರ್-08-2024