ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਓਰੀਐਂਟੇਸ਼ਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲੋਗ੍ਰਾਫੀ ਵਿੱਚ ਦੋ ਮੁੱਖ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਸਰਕਟ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਨਾਲ ਨੇੜਿਓਂ ਸਬੰਧਤ ਹਨ।
1. ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਸੂਚਕਾਂਕ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਜਾਲੀ ਬਿੰਦੂਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਦੀਆਂ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ: ਹਰੇਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਜਾਲੀ ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੀ ਅਨੰਤ ਗਿਣਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਕਈ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀਆਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਪਰਿਵਾਰ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ; ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਪਰਿਵਾਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਸਾਰੇ ਜਾਲੀ ਬਿੰਦੂਆਂ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਮਹੱਤਵ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਦਿਸ਼ਾ ਨਿਰਦੇਸ਼ਕ ਪ੍ਰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, [111] ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਤਿੰਨ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟ ਧੁਰਿਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰੋਜੈਕਸ਼ਨ ਅਨੁਪਾਤ 1:1:1 ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
2. ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ
ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਦਾ ਇੱਕ ਪਲੇਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਸੂਚਕਾਂਕ (ਮਿਲਰ ਸੂਚਕਾਂਕ) ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, (111) ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟ ਧੁਰੇ ਉੱਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਦੇ ਇੰਟਰਸੈਪਟਸ ਦੇ ਪਰਸਪਰ 1:1:1 ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਵਿੱਚ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ: ਹਰੇਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਵਿੱਚ ਜਾਲੀ ਬਿੰਦੂਆਂ ਦੀ ਅਨੰਤ ਗਿਣਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਹਰੇਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਕੋਲ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਪਰਿਵਾਰ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਜਹਾਜ਼ਾਂ ਦੀ ਅਨੰਤ ਗਿਣਤੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਪਰਿਵਾਰ ਪੂਰੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਮਿਲਰ ਸੂਚਕਾਂਕ ਦੇ ਨਿਰਧਾਰਨ ਵਿੱਚ ਹਰੇਕ ਕੋਆਰਡੀਨੇਟ ਧੁਰੇ 'ਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਦੇ ਇੰਟਰਸੈਪਟਾਂ ਨੂੰ ਲੈਣਾ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਖੋਜਾਂ ਨੂੰ ਲੱਭਣਾ, ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟੇ ਪੂਰਨ ਅੰਕ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, (111) ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਵਿੱਚ 1:1:1 ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਿੱਚ x, y, ਅਤੇ z ਧੁਰਿਆਂ ਉੱਤੇ ਇੰਟਰਸੈਪਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
3. ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਓਰੀਐਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਜਿਓਮੈਟ੍ਰਿਕ ਬਣਤਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਦੇ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕੇ ਹਨ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਨਾਲ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਇੱਕ ਖਾਸ ਸਮਤਲ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਬੰਧ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਦੋਵਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਖਾਸ ਪੱਤਰ ਵਿਹਾਰ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਭੌਤਿਕ ਸੰਕਲਪਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਕੁੰਜੀ ਸਬੰਧ: ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮਤਲ ਦਾ ਸਾਧਾਰਨ ਵੈਕਟਰ (ਭਾਵ, ਉਸ ਸਮਤਲ ਉੱਤੇ ਲੰਬਵਤ ਵੈਕਟਰ) ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, (111) ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਮਤਲ ਦਾ ਸਾਧਾਰਨ ਵੈਕਟਰ [111] ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, ਮਤਲਬ ਕਿ [111] ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਨਾਲ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਉਸ ਸਮਤਲ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਹੈ।
ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ ਦੀ ਚੋਣ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ-ਆਧਾਰਿਤ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ (100) ਅਤੇ (111) ਪਲੇਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੇ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬੰਧਨ ਵਿਧੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਸਤਹ ਊਰਜਾ ਵਰਗੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਯੰਤਰਾਂ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
4. ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ
ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਕਈ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ:
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਗਰੋਥ: ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਖਾਸ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ [100] ਜਾਂ [111] ਦਿਸ਼ਾ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਪਰਮਾਣੂ ਪ੍ਰਬੰਧ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ: ਗਿੱਲੀ ਐਚਿੰਗ ਵਿੱਚ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ ਵਿੱਚ ਐਚਿੰਗ ਦੀਆਂ ਦਰਾਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਸਿਲੀਕਾਨ ਦੇ (100) ਅਤੇ (111) ਜਹਾਜ਼ਾਂ 'ਤੇ ਐਚਿੰਗ ਦੀਆਂ ਦਰਾਂ ਵੱਖਰੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਐਚਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
ਡਿਵਾਈਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ: MOSFET ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, (100) ਜਹਾਜ਼ 'ਤੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸੇ ਕਰਕੇ ਆਧੁਨਿਕ ਸਿਲੀਕਾਨ-ਅਧਾਰਿਤ MOSFET ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ (100) ਵੇਫਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਕ੍ਰਿਸਟਲਗ੍ਰਾਫੀ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਦੇ ਦੋ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤਰੀਕੇ ਹਨ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਇੱਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਦਿਸ਼ਾ-ਨਿਰਦੇਸ਼ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਖਾਸ ਜਹਾਜ਼ਾਂ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਦੋ ਸੰਕਲਪ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਨਿਰਮਾਣ ਵਿੱਚ ਨੇੜਿਓਂ ਸਬੰਧਤ ਹਨ। ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ ਦੀ ਚੋਣ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਸਥਿਤੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤਕਨੀਕਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਪਲੇਨਾਂ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਅਕਤੂਬਰ-08-2024