ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.
1. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯೊಳಗಿನ ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಒಂದೇ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಬಹು ಸಮಾನಾಂತರ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು; ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಕುಟುಂಬವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಎಲ್ಲಾ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ದಿಕ್ಕಿನ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ಮಹತ್ವವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, [111] ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಮೂರು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷಗಳ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಣ ಅನುಪಾತಗಳು 1:1:1 ಆಗಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ಪರಮಾಣು ಜೋಡಣೆಯ ಸಮತಲವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳಿಂದ (ಮಿಲ್ಲರ್ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳು) ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (111) ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷಗಳ ಮೇಲಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಪ್ರತಿಬಂಧಕಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳು 1:1:1 ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅನಂತ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಮತಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ; ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲ ಕುಟುಂಬವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಿಲ್ಲರ್ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳ ನಿರ್ಣಯವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದ ಅಂತಃಛೇದಕಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಚಿಕ್ಕ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (111) ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು 1:1:1 ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ x, y ಮತ್ತು z ಅಕ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಅಂತಃಛೇದಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

3. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳಾಗಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡೂ ಒಂದು 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] ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣು ಜೋಡಣೆಯು ಆ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು (100) ಮತ್ತು (111) ಸಮತಲಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ವಿಭಿನ್ನ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಬಂಧದ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ.

4. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು
ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳನ್ನು ಹಲವು ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ: ಅರೆವಾಹಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ [100] ಅಥವಾ [111] ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಈ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಜೋಡಣೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: ಆರ್ದ್ರ ಎಚ್ಚಣೆಯಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಎಚ್ಚಣೆ ದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ನ (100) ಮತ್ತು (111) ಸಮತಲಗಳ ಮೇಲಿನ ಎಚ್ಚಣೆ ದರಗಳು ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಧನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: MOSFET ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, (100) ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಚಲನಶೀಲತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಆಧುನಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ MOSFETಗಳು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ (100) ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಮಾರ್ಗಗಳಾಗಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ದಿಕ್ಕಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದೊಳಗಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮತಲಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಎರಡು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ವಸ್ತುವಿನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಸಮತಲಗಳು ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಅಕ್ಟೋಬರ್-08-2024