স্ফটিক সমতল এবং স্ফটিক অভিযোজন হল স্ফটিকবিদ্যার দুটি মূল ধারণা, যা সিলিকন-ভিত্তিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্রযুক্তিতে স্ফটিক কাঠামোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
১. স্ফটিক ওরিয়েন্টেশনের সংজ্ঞা এবং বৈশিষ্ট্য
স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন একটি স্ফটিকের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট দিক নির্দেশ করে, যা সাধারণত স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন সূচক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন স্ফটিক কাঠামোর মধ্যে যেকোনো দুটি জালি বিন্দুকে সংযুক্ত করে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: প্রতিটি স্ফটিক ওরিয়েন্টেশনে অসীম সংখ্যক জালি বিন্দু থাকে; একটি একক স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন একাধিক সমান্তরাল স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন নিয়ে গঠিত হতে পারে যা একটি স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন পরিবার গঠন করে; স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন পরিবার স্ফটিকের মধ্যে সমস্ত জালি বিন্দুকে কভার করে।
স্ফটিকের মধ্যে পরমাণুর দিকনির্দেশনামূলক বিন্যাস নির্দেশ করার মধ্যে স্ফটিকের অবস্থানের তাৎপর্য নিহিত। উদাহরণস্বরূপ, [111] স্ফটিকের অবস্থান একটি নির্দিষ্ট দিক নির্দেশ করে যেখানে তিনটি স্থানাঙ্ক অক্ষের অভিক্ষেপ অনুপাত 1:1:1।
2. স্ফটিক সমতলের সংজ্ঞা এবং বৈশিষ্ট্য
একটি স্ফটিক সমতল হল একটি স্ফটিকের মধ্যে পরমাণু বিন্যাসের একটি সমতল, যা স্ফটিক সমতল সূচক (মিলার সূচক) দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, (111) নির্দেশ করে যে স্থানাঙ্ক অক্ষের উপর স্ফটিক সমতলের অন্তর্বর্তীগুলির পারস্পরিক ক্রিয়া 1:1:1 অনুপাতে। স্ফটিক সমতলের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: প্রতিটি স্ফটিক সমতলের মধ্যে অসীম সংখ্যক জালি বিন্দু থাকে; প্রতিটি স্ফটিক সমতলের মধ্যে অসীম সংখ্যক সমান্তরাল সমতল থাকে যা একটি স্ফটিক সমতল পরিবার তৈরি করে; স্ফটিক সমতল পরিবার সমগ্র স্ফটিককে আবৃত করে।
মিলার সূচক নির্ধারণের মধ্যে রয়েছে প্রতিটি স্থানাঙ্ক অক্ষের স্ফটিক সমতলের অন্তর্চ্ছেদ গ্রহণ করা, তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া খুঁজে বের করা এবং তাদের ক্ষুদ্রতম পূর্ণসংখ্যা অনুপাতে রূপান্তর করা। উদাহরণস্বরূপ, (111) স্ফটিক সমতলের x, y এবং z অক্ষের অন্তর্ছেদ 1:1:1 অনুপাতে রয়েছে।
৩. স্ফটিক সমতল এবং স্ফটিক অভিযোজনের মধ্যে সম্পর্ক
স্ফটিকের জ্যামিতিক গঠন বর্ণনা করার জন্য স্ফটিক সমতল এবং স্ফটিক অভিযোজন দুটি ভিন্ন উপায়। স্ফটিক অভিযোজন বলতে একটি নির্দিষ্ট দিকে পরমাণুর বিন্যাস বোঝায়, অন্যদিকে স্ফটিক সমতল বলতে একটি নির্দিষ্ট সমতলে পরমাণুর বিন্যাস বোঝায়। এই দুটির একটি নির্দিষ্ট মিল রয়েছে, তবে তারা বিভিন্ন ভৌত ধারণার প্রতিনিধিত্ব করে।
মূল সম্পর্ক: একটি স্ফটিক সমতলের স্বাভাবিক ভেক্টর (অর্থাৎ, সেই সমতলের লম্ব ভেক্টর) একটি স্ফটিক স্থিতির সাথে মিলে যায়। উদাহরণস্বরূপ, (111) স্ফটিক সমতলের স্বাভাবিক ভেক্টর [111] স্ফটিক স্থিতির সাথে মিলে যায়, যার অর্থ হল [111] দিক বরাবর পারমাণবিক বিন্যাসটি সেই সমতলের সাথে লম্ব।
সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ায়, স্ফটিক সমতল নির্বাচন ডিভাইসের কর্মক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে, সাধারণত ব্যবহৃত স্ফটিক সমতলগুলি হল (100) এবং (111) সমতল কারণ তাদের বিভিন্ন দিকে বিভিন্ন পারমাণবিক বিন্যাস এবং বন্ধন পদ্ধতি রয়েছে। ইলেকট্রন গতিশীলতা এবং পৃষ্ঠ শক্তির মতো বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন স্ফটিক সমতলগুলিতে পরিবর্তিত হয়, যা সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং বৃদ্ধি প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে।
৪. সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ায় ব্যবহারিক প্রয়োগ
সিলিকন-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে, স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন এবং স্ফটিক প্লেনগুলি অনেক দিক থেকে প্রয়োগ করা হয়:
স্ফটিক বৃদ্ধি: সেমিকন্ডাক্টর স্ফটিকগুলি সাধারণত নির্দিষ্ট স্ফটিক অভিমুখ বরাবর জন্মায়। সিলিকন স্ফটিকগুলি সাধারণত [100] বা [111] অভিমুখ বরাবর বৃদ্ধি পায় কারণ এই অভিমুখগুলিতে স্থিতিশীলতা এবং পারমাণবিক বিন্যাস স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য অনুকূল।
এচিং প্রক্রিয়া: ওয়েট এচিং-এ, বিভিন্ন স্ফটিক প্লেনের এচিং হার ভিন্ন হয়। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকনের (100) এবং (111) প্লেনে এচিং হার ভিন্ন হয়, যার ফলে অ্যানিসোট্রপিক এচিং প্রভাব দেখা দেয়।
ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য: MOSFET ডিভাইসের ইলেকট্রন গতিশীলতা স্ফটিক সমতল দ্বারা প্রভাবিত হয়। সাধারণত, (100) সমতলের গতিশীলতা বেশি থাকে, যে কারণে আধুনিক সিলিকন-ভিত্তিক MOSFET গুলি মূলত (100) ওয়েফার ব্যবহার করে।
সংক্ষেপে, স্ফটিকের সমতল এবং স্ফটিকের অভিমুখ হল স্ফটিকের গঠন বর্ণনা করার দুটি মৌলিক উপায়। স্ফটিকের অভিমুখ একটি স্ফটিকের অভ্যন্তরে দিকনির্দেশক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রতিনিধিত্ব করে, যখন স্ফটিকের সমতলগুলি স্ফটিকের অভ্যন্তরে নির্দিষ্ট সমতলগুলিকে বর্ণনা করে। এই দুটি ধারণা অর্ধপরিবাহী উৎপাদনে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। স্ফটিকের সমতল নির্বাচন সরাসরি উপাদানের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে, অন্যদিকে স্ফটিকের অভিমুখ স্ফটিকের বৃদ্ধি এবং প্রক্রিয়াকরণ কৌশলগুলিকে প্রভাবিত করে। অর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়াগুলিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য এবং ডিভাইসের কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য স্ফটিকের সমতল এবং অভিমুখের মধ্যে সম্পর্ক বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
পোস্টের সময়: অক্টোবর-০৮-২০২৪