Ndege za kioo na uelekeo wa fuwele ni dhana mbili za msingi katika fuwele, zinazohusiana kwa karibu na muundo wa fuwele katika teknolojia ya saketi jumuishi ya silicon.
1.Ufafanuzi na Sifa za Mwelekeo wa Kioo
Mwelekeo wa kioo huwakilisha mwelekeo mahususi ndani ya fuwele, kwa kawaida huonyeshwa kwa fahirisi za uelekeo wa fuwele. Mwelekeo wa kioo hufafanuliwa kwa kuunganisha pointi mbili za kimiani ndani ya muundo wa kioo, na ina sifa zifuatazo: kila mwelekeo wa kioo una idadi isiyo na kipimo ya pointi za kimiani; mwelekeo mmoja wa fuwele unaweza kujumuisha mielekeo mingi sambamba ya fuwele inayounda familia ya mwelekeo wa fuwele; familia ya mwelekeo wa fuwele hufunika sehemu zote za kimiani ndani ya fuwele.
Umuhimu wa uelekeo wa fuwele uko katika kuonyesha mpangilio wa mwelekeo wa atomi ndani ya fuwele. Kwa mfano, mwelekeo wa kioo [111] unawakilisha mwelekeo maalum ambapo uwiano wa makadirio ya shoka tatu za kuratibu ni 1:1:1.
2. Ufafanuzi na Sifa za Ndege za Kioo
Ndege ya kioo ni ndege ya mpangilio wa atomi ndani ya fuwele, inayowakilishwa na fahirisi za ndege za kioo (Fahirisi za Miller). Kwa mfano, (111) inaonyesha kwamba upatanishi wa vipatano vya ndege ya fuwele kwenye shoka za kuratibu ziko katika uwiano wa 1:1:1. Ndege ya kioo ina mali zifuatazo: kila ndege ya kioo ina idadi isiyo na kipimo ya pointi za kimiani; kila ndege ya kioo ina idadi isiyo na kipimo ya ndege zinazofanana zinazounda familia ya ndege ya kioo; familia ya ndege ya kioo hufunika kioo kizima.
Uamuzi wa fahirisi za Miller unahusisha kuchukua vikato vya ndege ya fuwele kwenye kila mhimili wa kuratibu, kutafuta ulinganifu wao, na kugeuza kuwa uwiano mdogo kabisa kamili. Kwa mfano, ndege ya kioo (111) ina vikato kwenye mihimili ya x, y, na z katika uwiano wa 1:1:1.
3. Uhusiano Kati ya Ndege za Kioo na Mwelekeo wa Kioo
Ndege za kioo na mwelekeo wa fuwele ni njia mbili tofauti za kuelezea muundo wa kijiometri wa fuwele. Mwelekeo wa kioo unarejelea mpangilio wa atomi kando ya mwelekeo maalum, wakati ndege ya kioo inarejelea mpangilio wa atomi kwenye ndege maalum. Hizi mbili zina mawasiliano fulani, lakini zinawakilisha dhana tofauti za kimwili.
Uhusiano muhimu: Vekta ya kawaida ya ndege ya fuwele (yaani, vekta ya pembeni mwa ndege hiyo) inalingana na uelekeo wa fuwele. Kwa mfano, vekta ya kawaida ya ndege ya kioo (111) inalingana na [111] mwelekeo wa fuwele, kumaanisha kuwa mpangilio wa atomiki kwenye mwelekeo wa [111] ni wa pekee kwa ndege hiyo.
Katika michakato ya semiconductor, uteuzi wa ndege za kioo huathiri sana utendaji wa kifaa. Kwa mfano, katika semiconductors zenye msingi wa silicon, ndege za fuwele zinazotumiwa sana ni ndege (100) na (111) kwa sababu zina mipangilio tofauti ya atomiki na njia za kuunganisha katika mwelekeo tofauti. Sifa kama vile uhamaji wa elektroni na nishati ya uso hutofautiana kwenye ndege tofauti za fuwele, hivyo kuathiri utendaji na mchakato wa ukuaji wa vifaa vya semiconductor.
4. Maombi ya Vitendo katika Michakato ya Semiconductor
Katika utengenezaji wa semiconductor zenye msingi wa silicon, mwelekeo wa fuwele na ndege za fuwele hutumiwa katika nyanja nyingi:
Ukuaji wa Kioo: Fuwele za semiconductor kawaida hupandwa pamoja na mielekeo maalum ya fuwele. Fuwele za silicon kwa kawaida hukua kando ya mielekeo [100] au [111] kwa sababu uthabiti na mpangilio wa atomiki katika mielekeo hii inafaa kwa ukuaji wa fuwele.
Mchakato wa Etching: Katika etching mvua, ndege tofauti za fuwele zina viwango tofauti vya etching. Kwa mfano, viwango vya etching kwenye ndege (100) na (111) za silikoni hutofautiana, na hivyo kusababisha athari za anisotropic etching.
Sifa za Kifaa: Uhamaji wa elektroni katika vifaa vya MOSFET huathiriwa na ndege ya fuwele. Kwa kawaida, uhamaji huwa juu zaidi kwenye ndege (100), ndiyo maana MOSFET za kisasa zenye msingi wa silicon hutumia zaidi kaki (100).
Kwa muhtasari, ndege za fuwele na mwelekeo wa fuwele ni njia mbili za msingi za kuelezea muundo wa fuwele katika fuwele. Mwelekeo wa kioo huwakilisha sifa za mwelekeo ndani ya fuwele, wakati ndege za kioo huelezea ndege maalum ndani ya kioo. Dhana hizi mbili zinahusiana kwa karibu katika utengenezaji wa semiconductor. Uteuzi wa ndege za fuwele huathiri moja kwa moja sifa za kimwili na kemikali za nyenzo, ilhali mwelekeo wa fuwele huathiri ukuaji wa fuwele na mbinu za usindikaji. Kuelewa uhusiano kati ya ndege za kioo na mwelekeo ni muhimu kwa ajili ya kuboresha michakato ya semiconductor na kuboresha utendaji wa kifaa.
Muda wa kutuma: Oct-08-2024