קריסטאַל פּלענער און קריסטאַל אָריענטאַציע זענען צוויי קערן קאָנצעפּטן אין קריסטאַלאָגראַפֿיע, ענג פֿאַרבונדן מיט דער קריסטאַל סטרוקטור אין סיליקאָן-באַזירט אינטעגרירטע קרייַז טעכנאָלאָגיע.
1. דעפֿיניציע און אייגנשאַפֿטן פֿון קריסטאַל אָריענטאַציע
קריסטאַל אָריענטאַציע רעפּרעזענטירט אַ ספּעציפֿישע ריכטונג אין אַ קריסטאַל, טיפּיש אויסגעדריקט דורך קריסטאַל אָריענטאַציע אינדעקסן. קריסטאַל אָריענטאַציע ווערט דעפינירט דורך פֿאַרבינדן צוויי גיטער פּונקטן אין דער קריסטאַל סטרוקטור, און עס האט די פֿאָלגנדיקע כאַראַקטעריסטיקס: יעדע קריסטאַל אָריענטאַציע כּולל אַן אומענדלעכע צאָל גיטער פּונקטן; אַן איינציקע קריסטאַל אָריענטאַציע קען באַשטיין פֿון קייפל פּאַראַלעלע קריסטאַל אָריענטאַציעס וואָס פֿאָרמען אַ קריסטאַל אָריענטאַציע משפּחה; די קריסטאַל אָריענטאַציע משפּחה דעקט אַלע גיטער פּונקטן אין דעם קריסטאַל.
די באַדייטונג פון קריסטאַל אָריענטאַציע ליגט אין אָנווייַזן די ריכטונגס-אָרדענונג פון אַטאָמען אין דעם קריסטאַל. למשל, די [111] קריסטאַל אָריענטאַציע רעפּרעזענטירט אַ ספּעציפֿישע ריכטונג וואו די פּראָיעקציע פאַרהעלטענישן פון די דריי קאָאָרדינאַט אַקסעס זענען 1:1:1.
2. דעפֿיניציע און אייגנשאַפֿטן פֿון קריסטאַל־פֿלאַכן
א קריסטאַל פלאַך איז אַ פלאַך פון אַטאָם אָרדענונג אין אַ קריסטאַל, רעפּרעזענטירט דורך קריסטאַל פלאַך אינדעקסן (מילער אינדעקסן). למשל, (111) ווייזט אַז די רעציפּראָקאַלן פון די ינטערסעפּטן פון די קריסטאַל פלאַך אויף די קאָאָרדינאַט אַקסעס זענען אין די פאַרהעלטעניש פון 1:1:1. די קריסטאַל פלאַך האט די פאלגענדע אייגנשאַפטן: יעדער קריסטאַל פלאַך כּולל אַן אומענדלעכע צאָל פון גיטער פונקטן; יעדער קריסטאַל פלאַך האט אַן אומענדלעכע צאָל פון פּאַראַלעלע פלאַך וואָס פאָרמען אַ קריסטאַל פלאַך משפּחה; די קריסטאַל פלאַך משפּחה דעקט דעם גאַנצן קריסטאַל.
די באַשטימונג פון מילער אינדעקסן באַשטייט פון נעמען די אינטערסעפּשאַנז פון דער קריסטאַל פלאַך אויף יעדער קאָאָרדינאַט אַקס, געפֿינען זייערע רעציפּראָקאַלן, און זיי קאָנווערטירן אין דעם קלענסטן גאַנצען פאַרהעלטעניש. למשל, די (111) קריסטאַל פלאַך האט אינטערסעפּשאַנז אויף די x, y, און z אַקסעס אין דעם פאַרהעלטעניש פון 1:1:1.
3. די באַציִונג צווישן קריסטאַל פּלענער און קריסטאַל אָריענטירונג
קריסטאַל פּלענער און קריסטאַל אָריענטאַציע זענען צוויי פֿאַרשידענע וועגן צו באַשרײַבן די געאָמעטרישע סטרוקטור פֿון אַ קריסטאַל. קריסטאַל אָריענטאַציע באַציט זיך צו דער אָרדענונג פֿון אַטאָמען אין אַ ספּעציפֿישער ריכטונג, בשעת אַ קריסטאַל פּלענער באַציט זיך צו דער אָרדענונג פֿון אַטאָמען אויף אַ ספּעציפֿישער פּלענער. די צוויי האָבן אַ געוויסע קאָרעספּאָנדענץ, אָבער זיי רעפּרעזענטירן פֿאַרשידענע פֿיזישע באַגריפֿן.
שליסל באַציִונג: דער נאָרמאַלער וועקטאָר פֿון אַ קריסטאַל־פֿלאַך (ד״ה, דער וועקטאָר פּערפּענדיקולאַר צו יענער פֿלאַך) קאָרעספּאָנדירט צו אַ קריסטאַל־אָריענטאַציע. למשל, דער נאָרמאַלער וועקטאָר פֿון דער (111) קריסטאַל־פֿלאַך קאָרעספּאָנדירט צו דער [111] קריסטאַל־אָריענטאַציע, דאָס הייסט, אַז די אַטאָמישע אָרדענונג צוזאמען דער [111] ריכטונג איז פּערפּענדיקולאַר צו יענער פֿלאַך.
אין האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָצעסן, די אויסוואַל פון קריסטאַל פּלענער אַפעקטירט שטאַרק די פאָרשטעלונג פון דיווייסעס. למשל, אין סיליקאָן-באַזירטע האַלב-קאָנדוקטאָרן, זענען די געוויינטלעך קריסטאַל פּלענער די (100) און (111) פּלענער ווייל זיי האָבן פאַרשידענע אַטאָמישע אַראַנזשירונגען און פֿאַרבינדונג מעטאָדן אין פאַרשידענע ריכטונגען. אייגנשאַפֿטן ווי עלעקטראָן מאָביליטעט און ייבערפלאַך ענערגיע זענען אַנדערש אויף פאַרשידענע קריסטאַל פּלענער, וואָס השפּעה'ט די פאָרשטעלונג און וווּקס פּראָצעס פון האַלב-קאָנדוקטאָר דעוויסעס.
4. פּראַקטישע אַפּליקאַציעס אין האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָצעסן
אין סיליקאָן-באַזירט האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע, קריסטאַל אָריענטירונג און קריסטאַל פּליינז ווערן געווענדט אין פילע אַספּעקטן:
קריסטאַל וואוקס: האַלב-קאָנדוקטאָר קריסטאַלן וואַקסן טיפּיש צוזאמען ספּעציפֿישע קריסטאַל אָריענטאַציעס. סיליקאָן קריסטאַלן וואַקסן רובֿ אָפט צוזאמען די [100] אָדער [111] אָריענטאַציעס ווייַל די פעסטקייט און אַטאָמישע אָרדענונג אין די אָריענטאַציעס זענען גינציק פֿאַר קריסטאַל וואוקס.
עטשינג פּראָצעס: ביי נאַסן עטשינג, האָבן פֿאַרשידענע קריסטאַל פּלענער פֿאַרשידענע עטשינג ראַטעס. למשל, די עטשינג ראַטעס אויף די (100) און (111) פּלענער פֿון סיליקאָן זענען אַנדערש, וואָס רעזולטירט אין אַניזאָטראָפּישע עטשינג עפֿעקטן.
אַפּאַראַט קעראַקטעריסטיקס: די עלעקטראָן מאָביליטי אין MOSFET דעוויסעס איז אַפעקטאַד דורך די קריסטאַל פלאַך. טיפּישערווייַז, די מאָביליטי איז העכער אויף די (100) פלאַך, וואָס איז וואָס מאָדערן סיליקאָן-באזירט MOSFETs פּרעדאָמינאַנטלי נוצן (100) וועיפערז.
אין קורצן, קריסטאַל פּלענער און קריסטאַל אָריענטאַציעס זענען צוויי יסודותדיקע וועגן צו באַשרײַבן די סטרוקטור פון קריסטאַלן אין קריסטאַלאָגראַפֿיע. קריסטאַל אָריענטאַציע רעפּרעזענטירט די ריכטונגס-אייגנשאפטן אין אַ קריסטאַל, בשעת קריסטאַל פּלענער באַשרײַבן ספּעציפֿישע פּלענער אין דעם קריסטאַל. די צוויי קאָנצעפּטן זענען ענג פֿאַרבונדן אין האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע. די אויסוואַל פון קריסטאַל פּלענער האָט אַ דירעקטן השפּעה אויף די גשמיות און כעמישע אייגנשאַפֿטן פֿון דעם מאַטעריאַל, בשעת קריסטאַל אָריענטאַציע האָט אַ השפּעה אויף קריסטאַל וווּקס און פּראַסעסינג טעקניקס. פֿאַרשטיין די באַציִונג צווישן קריסטאַל פּלענער און אָריענטאַציעס איז קריטיש פֿאַר אָפּטימיזירן האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָצעסן און פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פֿון דעוויסעס.
פּאָסט צייט: אָקטאָבער 08, 2024