படிக விமானங்கள் மற்றும் படிக நோக்குநிலை ஆகியவை படிகவியலில் இரண்டு முக்கிய கருத்துக்கள், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்று தொழில்நுட்பத்தில் உள்ள படிக அமைப்புடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது.
1.கிரிஸ்டல் நோக்குநிலையின் வரையறை மற்றும் பண்புகள்
படிக நோக்குநிலை ஒரு படிகத்திற்குள் ஒரு குறிப்பிட்ட திசையைக் குறிக்கிறது, பொதுவாக படிக நோக்குநிலை குறியீடுகளால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. படிக அமைப்பிற்குள் ஏதேனும் இரண்டு லட்டு புள்ளிகளை இணைப்பதன் மூலம் படிக நோக்குநிலை வரையறுக்கப்படுகிறது, மேலும் இது பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒவ்வொரு படிக நோக்குநிலையும் எண்ணற்ற லட்டு புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது; ஒரு படிக நோக்குநிலை பல இணையான படிக நோக்குநிலைகளைக் கொண்டிருக்கலாம், இது ஒரு படிக நோக்குநிலை குடும்பத்தை உருவாக்குகிறது; படிக நோக்குநிலை குடும்பம் படிகத்திற்குள் உள்ள அனைத்து லேட்டிஸ் புள்ளிகளையும் உள்ளடக்கியது.
படிக நோக்குநிலையின் முக்கியத்துவம் படிகத்திற்குள் உள்ள அணுக்களின் திசை அமைப்பைக் குறிப்பதில் உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, [111] படிக நோக்குநிலை ஒரு குறிப்பிட்ட திசையைக் குறிக்கிறது, அங்கு மூன்று ஆய அச்சுகளின் திட்ட விகிதங்கள் 1:1:1 ஆகும்.
2. கிரிஸ்டல் பிளேன்களின் வரையறை மற்றும் பண்புகள்
படிகத் தளம் என்பது படிகத் தளம் குறியீடுகளால் (மில்லர் குறியீடுகள்) குறிப்பிடப்படும் படிகத்திற்குள் அணு அமைப்பைக் கொண்ட ஒரு விமானம் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, (111) ஆய அச்சுகளில் உள்ள படிக விமானத்தின் இடைமறிப்புகளின் எதிரொலிகள் 1:1:1 என்ற விகிதத்தில் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. படிகத் தளம் பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒவ்வொரு படிகத் தளமும் எண்ணற்ற லட்டுப் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது; ஒவ்வொரு படிக விமானமும் ஒரு படிக விமான குடும்பத்தை உருவாக்கும் எண்ணற்ற இணையான விமானங்களைக் கொண்டுள்ளது; கிரிஸ்டல் பிளேன் குடும்பம் முழு படிகத்தையும் உள்ளடக்கியது.
மில்லர் குறியீடுகளின் நிர்ணயம் ஒவ்வொரு ஆய அச்சிலும் உள்ள படிக விமானத்தின் குறுக்கீடுகளை எடுத்து, அவற்றின் பரஸ்பரங்களைக் கண்டறிந்து, அவற்றை சிறிய முழு எண் விகிதமாக மாற்றுவதை உள்ளடக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, (111) படிக விமானம் x, y மற்றும் z அச்சுகளில் 1:1:1 என்ற விகிதத்தில் குறுக்கீடுகளைக் கொண்டுள்ளது.
3. கிரிஸ்டல் பிளேன்ஸ் மற்றும் கிரிஸ்டல் நோக்குநிலை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு
படிக விமானங்கள் மற்றும் படிக நோக்குநிலை ஆகியவை ஒரு படிகத்தின் வடிவியல் அமைப்பை விவரிக்கும் இரண்டு வெவ்வேறு வழிகள். படிக நோக்குநிலை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் அணுக்களின் அமைப்பைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் ஒரு படிக விமானம் ஒரு குறிப்பிட்ட விமானத்தில் அணுக்களின் அமைப்பைக் குறிக்கிறது. இவை இரண்டும் ஒரு குறிப்பிட்ட கடிதப் பரிமாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை வெவ்வேறு உடல் கருத்துக்களைக் குறிக்கின்றன.
முக்கிய உறவு: ஒரு படிக விமானத்தின் இயல்பான திசையன் (அதாவது, அந்த விமானத்திற்கு செங்குத்தாக இருக்கும் திசையன்) ஒரு படிக நோக்குநிலைக்கு ஒத்திருக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, (111) படிக விமானத்தின் இயல்பான திசையன் [111] படிக நோக்குநிலைக்கு ஒத்திருக்கிறது, அதாவது [111] திசையில் உள்ள அணு அமைப்பு அந்த விமானத்திற்கு செங்குத்தாக உள்ளது.
குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளில், படிக விமானங்களின் தேர்வு சாதனத்தின் செயல்திறனை பெரிதும் பாதிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான குறைக்கடத்திகளில், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் படிக விமானங்கள் (100) மற்றும் (111) விமானங்கள், ஏனெனில் அவை வெவ்வேறு திசைகளில் வெவ்வேறு அணு ஏற்பாடுகள் மற்றும் பிணைப்பு முறைகளைக் கொண்டுள்ளன. எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் மேற்பரப்பு ஆற்றல் போன்ற பண்புகள் வெவ்வேறு படிக விமானங்களில் வேறுபடுகின்றன, இது குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்திறன் மற்றும் வளர்ச்சி செயல்முறையை பாதிக்கிறது.
4. செமிகண்டக்டர் செயல்முறைகளில் நடைமுறை பயன்பாடுகள்
சிலிக்கான் அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில், படிக நோக்குநிலை மற்றும் படிக விமானங்கள் பல அம்சங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
படிக வளர்ச்சி: செமிகண்டக்டர் படிகங்கள் பொதுவாக குறிப்பிட்ட படிக நோக்குநிலைகளுடன் வளர்க்கப்படுகின்றன. சிலிக்கான் படிகங்கள் பொதுவாக [100] அல்லது [111] நோக்குநிலைகளில் வளர்கின்றன, ஏனெனில் இந்த நோக்குநிலைகளில் உள்ள நிலைத்தன்மை மற்றும் அணு அமைப்பு படிக வளர்ச்சிக்கு சாதகமாக இருக்கும்.
பொறித்தல் செயல்முறை: ஈரமான பொறிப்பில், வெவ்வேறு படிக விமானங்கள் மாறுபட்ட பொறிப்பு விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கானின் (100) மற்றும் (111) விமானங்களின் பொறிப்பு விகிதங்கள் வேறுபடுகின்றன, இதன் விளைவாக அனிசோட்ரோபிக் பொறித்தல் விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன.
சாதன பண்புகள்: MOSFET சாதனங்களில் எலக்ட்ரான் இயக்கம் படிக விமானத்தால் பாதிக்கப்படுகிறது. பொதுவாக, இயக்கம் (100) விமானத்தில் அதிகமாக இருக்கும், அதனால்தான் நவீன சிலிக்கான் அடிப்படையிலான MOSFETகள் முக்கியமாக (100) செதில்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.
சுருக்கமாக, படிகத் தளங்கள் மற்றும் படிக நோக்குநிலைகள் படிகவியலில் படிகங்களின் கட்டமைப்பை விவரிக்க இரண்டு அடிப்படை வழிகள். படிக நோக்குநிலை ஒரு படிகத்திற்குள் உள்ள திசை பண்புகளைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் படிக விமானங்கள் படிகத்திற்குள் குறிப்பிட்ட விமானங்களை விவரிக்கின்றன. இந்த இரண்டு கருத்துக்களும் குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் நெருங்கிய தொடர்புடையவை. படிக விமானங்களின் தேர்வு நேரடியாக பொருளின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை பாதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் படிக நோக்குநிலை படிக வளர்ச்சி மற்றும் செயலாக்க நுட்பங்களை பாதிக்கிறது. செமிகண்டக்டர் செயல்முறைகளை மேம்படுத்துவதற்கும் சாதனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் படிக விமானங்கள் மற்றும் நோக்குநிலைகளுக்கு இடையிலான உறவைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியமானது.
பின் நேரம்: அக்டோபர்-08-2024