Plan kristal ak oryantasyon kristal se de konsèp fondamantal nan kristalografi, ki gen rapò ak estrikti kristal nan teknoloji sikwi entegre ki baze sou Silisyòm.
1. Definisyon ak Pwopriyete Oryantasyon Kristal
Oryantasyon kristal la reprezante yon direksyon espesifik nan yon kristal, tipikman eksprime pa endis oryantasyon kristal. Oryantasyon kristal la defini lè yo konekte nenpòt de pwen rezo nan estrikti kristal la, epi li gen karakteristik sa yo: chak oryantasyon kristal gen yon kantite enfini pwen rezo; yon oryantasyon kristal endividyèl ka konpoze de plizyè oryantasyon kristal paralèl ki fòme yon fanmi oryantasyon kristal; fanmi oryantasyon kristal la kouvri tout pwen rezo nan kristal la.
Enpòtans oryantasyon kristal la se endike aranjman direksyonèl atòm yo nan kristal la. Pa egzanp, oryantasyon kristal [111] la reprezante yon direksyon espesifik kote rapò pwojeksyon twa aks kowòdone yo se 1:1:1.
2. Definisyon ak Pwopriyete Plan Kristal yo
Yon plan kristal se yon plan aranjman atòm nan yon kristal, reprezante pa endis plan kristal (endis Miller). Pa egzanp, (111) endike ke resipwòk entèsepsyon plan kristal la sou aks kowòdone yo nan rapò 1:1:1. Plan kristal la gen pwopriyete sa yo: chak plan kristal gen yon kantite enfini pwen rezo; chak plan kristal gen yon kantite enfini plan paralèl ki fòme yon fanmi plan kristal; fanmi plan kristal la kouvri tout kristal la.
Detèminasyon endis Miller yo enplike pran entèsepsyon plan kristal la sou chak aks kowòdone, jwenn resipwòk yo, epi konvèti yo nan pi piti rapò antye relatif la. Pa egzanp, plan kristal (111) la gen entèsepsyon sou aks x, y, ak z nan rapò 1:1:1.
3. Relasyon ki genyen ant plan kristal yo ak oryantasyon kristal la
Plan kristal ak oryantasyon kristal se de fason diferan pou dekri estrikti jewometrik yon kristal. Oryantasyon kristal refere a aranjman atòm yo sou yon direksyon espesifik, alòske yon plan kristal refere a aranjman atòm yo sou yon plan espesifik. De sa yo gen yon sèten korespondans, men yo reprezante diferan konsèp fizik.
Relasyon kle: Vektè nòmal yon plan kristal (sa vle di, vektè pèpandikilè ak plan sa a) koresponn ak yon oryantasyon kristal. Pa egzanp, vektè nòmal plan kristal (111) la koresponn ak oryantasyon kristal [111] la, sa vle di aranjman atomik la sou direksyon [111] la pèpandikilè ak plan sa a.
Nan pwosesis semi-kondiktè yo, seleksyon plan kristal yo afekte anpil pèfòmans aparèy la. Pa egzanp, nan semi-kondiktè ki baze sou Silisyòm, plan kristal yo itilize souvan se plan (100) ak (111) paske yo gen diferan aranjman atomik ak metòd lyezon nan diferan direksyon. Pwopriyete tankou mobilite elektwon ak enèji sifas varye sou diferan plan kristal, sa ki enfliyanse pèfòmans ak pwosesis kwasans aparèy semi-kondiktè yo.
4. Aplikasyon pratik nan pwosesis semi-kondiktè yo
Nan fabrikasyon semi-kondiktè ki baze sou Silisyòm, oryantasyon kristal ak plan kristal yo aplike nan plizyè aspè:
Kwasans Kristal: Kristal semi-kondiktè yo tipikman grandi sou oryantasyon kristal espesifik. Kristal Silisyòm yo pi souvan grandi sou oryantasyon [100] oswa [111] paske estabilite ak aranjman atomik nan oryantasyon sa yo favorab pou kwasans kristal.
Pwosesis Gravure: Nan gravure mouye, diferan plan kristal yo gen vitès gravure varyab. Pa egzanp, vitès gravure sou plan (100) ak (111) Silisyòm yo diferan, sa ki lakòz efè gravure anizotropik.
Karakteristik Aparèy: Mobilite elektwon nan aparèy MOSFET yo afekte pa plan kristal la. Tipikman, mobilite a pi wo sou plan (100) la, se poutèt sa MOSFET modèn ki baze sou Silisyòm yo itilize prensipalman waf (100).
An rezime, plan kristal yo ak oryantasyon kristal yo se de fason fondamantal pou dekri estrikti kristal yo nan kristalografi. Oryantasyon kristal la reprezante pwopriyete direksyonèl ki andedan yon kristal, alòske plan kristal yo dekri plan espesifik ki andedan kristal la. De konsèp sa yo gen yon relasyon sere sere nan fabrikasyon semikondiktè. Seleksyon plan kristal yo gen yon enpak dirèk sou pwopriyete fizik ak chimik materyèl la, alòske oryantasyon kristal la enfliyanse kwasans kristal la ak teknik pwosesis yo. Konprann relasyon ki genyen ant plan kristal yo ak oryantasyon yo enpòtan anpil pou optimize pwosesis semikondiktè yo epi amelyore pèfòmans aparèy yo.
Dat piblikasyon: 8 Oktòb 2024