Bidang kristal lan orientasi kristal minangka rong konsep inti ing kristalografi, sing ana hubungane karo struktur kristal ing teknologi sirkuit terpadu adhedhasar silikon.
1.Definition lan Properties Orientasi Crystal
Orientasi kristal nggambarake arah tartamtu ing kristal, biasane dituduhake dening indeks orientasi kristal. Orientasi kristal ditetepake kanthi nyambungake rong titik kisi ing struktur kristal, lan nduweni ciri ing ngisor iki: saben orientasi kristal ngemot titik kisi tanpa wates; orientasi kristal siji bisa kalebu sawetara orientasi kristal paralel mbentuk kulawarga orientasi kristal; kulawarga orientasi kristal nyakup kabeh titik kisi ing kristal.
Pentinge orientasi kristal dumunung ing nuduhake susunan arah atom ing kristal. Contone, orientasi kristal [111] nggambarake arah tartamtu ing ngendi rasio proyeksi saka telung sumbu koordinat yaiku 1:1:1.
2. Definisi lan Sifat-sifat Bidang Kristal
Bidang kristal minangka bidang susunan atom ing kristal, diwakili dening indeks bidang kristal (indeks Miller). Contone, (111) nuduhake yen timbal balik saka intercepts bidang kristal ing sumbu koordinat ing rasio 1:1:1. Bidang kristal nduweni sifat ing ngisor iki: saben bidang kristal ngemot titik kisi tanpa wates; saben bidang kristal duwe nomer tanpa wates bidang paralel sing mbentuk kulawarga bidang kristal; kulawarga pesawat kristal isine kabeh kristal.
Penentuan indeks Miller kalebu njupuk nyegat bidang kristal ing saben sumbu koordinat, nemokake timbal balik, lan ngowahi dadi rasio integer paling cilik. Contone, bidang kristal (111) duwe intercepts ing sumbu x, y, lan z kanthi rasio 1:1:1.
3. Hubungan Antarane Bidang Kristal lan Orientasi Kristal
Bidang kristal lan orientasi kristal minangka rong cara kanggo nggambarake struktur geometris kristal. Orientasi kristal nuduhake susunan atom ing arah tartamtu, dene bidang kristal nuduhake susunan atom ing bidang tartamtu. Iki loro duwe korespondensi tartamtu, nanging padha makili konsep fisik beda.
Hubungan kunci: Vektor normal bidang kristal (yaiku, vektor jejeg bidang kasebut) cocog karo orientasi kristal. Contone, vektor normal bidang kristal (111) cocog karo orientasi kristal [111], tegese susunan atom ing sadawane arah [111] tegak karo bidang kasebut.
Ing proses semikonduktor, pilihan pesawat kristal banget mengaruhi kinerja piranti. Contone, ing semikonduktor adhedhasar silikon, bidang kristal sing umum digunakake yaiku bidang (100) lan (111) amarga padha duwe susunan atom lan cara ikatan sing beda ing arah sing beda. Properti kayata mobilitas elektron lan energi permukaan beda-beda ing bidang kristal sing beda-beda, mengaruhi kinerja lan proses pertumbuhan piranti semikonduktor.
4. Aplikasi Praktis ing Proses Semikonduktor
Ing manufaktur semikonduktor basis silikon, orientasi kristal lan pesawat kristal ditrapake ing pirang-pirang aspek:
Pertumbuhan Kristal: Kristal semikonduktor biasane ditanam ing orientasi kristal tartamtu. Kristal silikon paling umum tuwuh ing sadawane orientasi [100] utawa [111] amarga stabilitas lan susunan atom ing orientasi kasebut nguntungake kanggo pertumbuhan kristal.
Proses Etsa: Ing etsa udan, pesawat kristal sing beda duwe tingkat etsa sing beda-beda. Contone, tingkat etsa ing (100) lan (111) bidang silikon beda-beda, nyebabake efek etsa anisotropik.
Karakteristik piranti: Mobilitas elektron ing piranti MOSFET dipengaruhi dening bidang kristal. Biasane, mobilitas luwih dhuwur ing bidang (100), mulane MOSFET berbasis silikon modern biasane nggunakake wafer (100).
Ringkesan, bidang kristal lan orientasi kristal minangka rong cara dhasar kanggo njlèntrèhaké struktur kristal ing kristalografi. Orientasi kristal nggambarake sifat arah ing kristal, dene bidang kristal nggambarake bidang tartamtu ing kristal kasebut. Loro konsep kasebut raket banget ing manufaktur semikonduktor. Pamilihan pesawat kristal langsung mengaruhi sifat fisik lan kimia materi, dene orientasi kristal mengaruhi pertumbuhan kristal lan teknik pangolahan. Ngerteni hubungan antarane pesawat lan orientasi kristal penting kanggo ngoptimalake proses semikonduktor lan ningkatake kinerja piranti.
Wektu kirim: Oct-08-2024