Kristallflächen a Kristallorientéierung sinn zwee Kärkonzepter an der Kristallographie, enk verbonne mat der Kristallstruktur an der Siliziumbaséierter integréierter Circuittechnologie.
1.Definitioun an Eegeschafte vun Crystal Orientatioun
Kristallorientéierung representéiert eng spezifesch Richtung bannent engem Kristall, typesch duerch Kristallorientéierungsindizes ausgedréckt. Kristallorientéierung gëtt definéiert andeems Dir all zwee Gitterpunkte bannent der Kristallstruktur verbënnt, an et huet déi folgend Charakteristiken: all Kristallorientéierung enthält eng onendlech Zuel vu Gitterpunkten; eng eenzeg Kristallorientéierung kann aus multiple parallele Kristallorientéierungen besteet, déi eng Kristallorientéierungsfamill bilden; d'Kristallorientéierungsfamill deckt all Gitterpunkten am Kristall.
D'Bedeitung vun der Kristallorientéierung läit an der Bezeechnung vun der Richtungsarrangement vun Atomer am Kristall. Zum Beispill representéiert d'Kristallorientéierung [111] eng spezifesch Richtung wou d'Projektiounsverhältnisser vun den dräi Koordinatenachsen 1:1:1 sinn.
2. Definitioun an Eegeschafte vun Crystal Fligeren
E Kristallfläch ass e Fliger vun der Atomarrangement bannent engem Kristall, representéiert duerch Kristallplane Indizes (Miller Indizes). Zum Beispill, (111) weist datt d'Géigesäitegkeet vun den Offangen vum Kristallfläch op de Koordinatenachsen am Verhältnis vun 1:1:1 sinn. D'Kristallfläch huet déi folgend Eegeschaften: all Kristallfläch enthält eng onendlech Zuel vu Gitterpunkten; all Kristallsfläche huet eng onendlech Zuel vu parallele Fligeren, déi eng Kristallplanefamill bilden; d'Kristallplanefamill deckt de ganze Kristall.
D'Determinatioun vu Miller Indizes beinhalt d'Ofschnëtter vun der Kristallfläch op all Koordinatenachs ze huelen, hir Géigesäitegkeet ze fannen an se an de klengste Ganzzuelverhältnis ëmzewandelen. Zum Beispill huet de (111) Kristallfläch Abfangen op den x, y, an z Achsen am Verhältnis vun 1:1:1.
3. D'Relatioun Tëscht Crystal Planes an Crystal Orientatioun
Kristallflächen a Kristallorientéierung sinn zwou verschidde Weeër fir d'geometresch Struktur vun engem Kristall ze beschreiwen. Kristallorientéierung bezitt sech op d'Arrangement vun Atomer laanscht eng spezifesch Richtung, während e Kristallfläch op d'Arrangement vun Atomer op engem spezifesche Plang bezitt. Dës zwee hunn eng gewësse Korrespondenz, awer si representéieren verschidde kierperlech Konzepter.
Schlësselverhältnis: Den normale Vektor vun engem Kristallfläch (dh de Vektor senkrecht zu deem Plang) entsprécht enger Kristallorientéierung. Zum Beispill entsprécht den normale Vektor vum (111) Kristallfläch der [111] Kristallorientéierung, dat heescht datt d'Atomarrangement laanscht d'Richtung [111] senkrecht zu deem Plang ass.
A Hallefleitprozesser beaflosst d'Auswiel vu Kristallplanzen d'Leeschtung vum Apparat staark. Zum Beispill, a Silizium-baséiert Hallefleit, allgemeng benotzt Kristallsfläche sinn d'(100) an (111) Fligeren well se verschidden atomar Arrangementer a Bindungsmethoden a verschiddene Richtungen hunn. Eegeschafte wéi Elektronemobilitéit an Uewerflächenergie variéieren op verschiddene Kristallflächen, beaflossen d'Performance an de Wuesstumsprozess vun Hallefleitgeräter.
4. Praktesch Uwendungen am Semiconductor Prozesser
An der Siliziumbaséierter Hallefleitfabrikatioun ginn d'Kristallorientéierung an d'Kristallebene a ville Aspekter applizéiert:
Kristallwachstum: Semiconductor Kristalle ginn typesch laanscht spezifesch Kristallorientéierungen ugebaut. Siliciumkristaller wuessen am meeschten laanscht d'100 oder [111] Orientéierungen, well d'Stabilitéit an d'Atomarrangement an dësen Orientéierungen gënschteg sinn fir de Kristallwachstum.
Ätzprozess: Bei naass Ätzen hu verschidde Kristallflächen ënnerschiddlech Ätzraten. Zum Beispill ënnerscheede sech d'Ätsraten op den (100) an (111) Fliger vum Silizium, wat zu anisotropesche Ätseffekter resultéiert.
Apparat Charakteristiken: D'Elektronmobilitéit an MOSFET-Geräter gëtt vum Kristallfläch beaflosst. Typesch ass d'Mobilitéit méi héich op der (100) Fliger, dat ass firwat modern Silizium-baséiert MOSFETs haaptsächlech (100) Wafere benotzen.
Zesummegefaasst, Kristallflächen a Kristallorientéierungen sinn zwee fundamental Weeër fir d'Struktur vu Kristalle an der Kristallographie ze beschreiwen. Kristallorientéierung representéiert d'Direktiounseigenschaften an engem Kristall, wärend Kristallebene spezifesch Ebenen am Kristall beschreiwen. Dës zwee Konzepter sinn enk verbonnen an der Hallefleitfabrikatioun. D'Auswiel vu Kristallplanzen beaflosst direkt d'physikalesch a chemesch Eegeschafte vum Material, während d'Kristallorientéierung d'Kristallwachstum an d'Veraarbechtungstechniken beaflosst. D'Relatioun tëscht Kristallplanzen an Orientéierungen ze verstoen ass entscheedend fir d'Halbleiterprozesser ze optimiséieren an d'Apparatleistung ze verbesseren.
Post Zäit: Okt-08-2024