کرسٹل ہوائی جہاز اور کرسٹل واقفیت کرسٹالوگرافی میں دو بنیادی تصورات ہیں، جن کا سلکان پر مبنی انٹیگریٹڈ سرکٹ ٹیکنالوجی میں کرسٹل ڈھانچے سے گہرا تعلق ہے۔
1. کرسٹل اورینٹیشن کی تعریف اور خواص
کرسٹل واقفیت ایک کرسٹل کے اندر ایک مخصوص سمت کی نمائندگی کرتی ہے، عام طور پر کرسٹل واقفیت کے اشاریوں سے ظاہر ہوتا ہے۔ کرسٹل واقفیت کی تعریف کرسٹل ڈھانچے کے اندر کسی بھی دو جالی پوائنٹس کو جوڑ کر کی جاتی ہے، اور اس میں درج ذیل خصوصیات ہیں: ہر کرسٹل واقفیت میں لاتعداد جالی پوائنٹس ہوتے ہیں۔ ایک واحد کرسٹل واقفیت ایک سے زیادہ متوازی کرسٹل واقفیت پر مشتمل ہو سکتی ہے جو کرسٹل اورینٹیشن فیملی کی تشکیل کرتی ہے۔ کرسٹل اورینٹیشن فیملی کرسٹل کے اندر تمام جالی پوائنٹس کا احاطہ کرتی ہے۔
کرسٹل واقفیت کی اہمیت کرسٹل کے اندر ایٹموں کے دشاتمک ترتیب کی نشاندہی کرنے میں مضمر ہے۔ مثال کے طور پر، [111] کرسٹل واقفیت ایک مخصوص سمت کی نمائندگی کرتی ہے جہاں تین محوروں کے پروجیکشن کا تناسب 1:1:1 ہے۔
2. کرسٹل طیاروں کی تعریف اور خواص
کرسٹل ہوائی جہاز ایک کرسٹل کے اندر ایٹم کے انتظام کا ایک طیارہ ہے، جس کی نمائندگی کرسٹل ہوائی اشاریہ جات (ملر انڈیکس) سے ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، (111) اشارہ کرتا ہے کہ کوآرڈینیٹ محور پر کرسٹل ہوائی جہاز کے وقفے کے تناسب 1:1:1 کے تناسب میں ہیں۔ کرسٹل ہوائی جہاز میں درج ذیل خصوصیات ہیں: ہر کرسٹل ہوائی جہاز میں لاتعداد جالی پوائنٹس ہوتے ہیں۔ ہر کرسٹل ہوائی جہاز میں متوازی طیاروں کی لامحدود تعداد ہوتی ہے جو کرسٹل ہوائی جہاز کا خاندان بناتے ہیں۔ کرسٹل طیارے کا خاندان پورے کرسٹل کا احاطہ کرتا ہے۔
ملر اشاریہ جات کے تعین میں ہر ایک محور پر کرسٹل ہوائی جہاز کے انٹرسیپٹس کو لینا، ان کے ریپروکلز کو تلاش کرنا، اور ان کو سب سے چھوٹے عددی تناسب میں تبدیل کرنا شامل ہے۔ مثال کے طور پر، (111) کرسٹل ہوائی جہاز میں 1:1:1 کے تناسب سے x، y، اور z محوروں پر وقفے ہوتے ہیں۔
3. کرسٹل طیاروں اور کرسٹل واقفیت کے درمیان تعلق
کرسٹل طیارے اور کرسٹل واقفیت کرسٹل کی ہندسی ساخت کو بیان کرنے کے دو مختلف طریقے ہیں۔ کرسٹل واقفیت سے مراد ایک مخصوص سمت کے ساتھ ایٹموں کی ترتیب ہے، جبکہ کرسٹل ہوائی جہاز سے مراد ایک مخصوص ہوائی جہاز پر ایٹموں کی ترتیب ہے۔ یہ دونوں ایک خاص خط و کتابت رکھتے ہیں، لیکن وہ مختلف جسمانی تصورات کی نمائندگی کرتے ہیں۔
کلیدی تعلق: کرسٹل ہوائی جہاز کا عام ویکٹر (یعنی، اس ہوائی جہاز کے لیے کھڑا ویکٹر) کرسٹل واقفیت سے مطابقت رکھتا ہے۔ مثال کے طور پر، (111) کرسٹل ہوائی جہاز کا عام ویکٹر [111] کرسٹل واقفیت سے مماثل ہے، مطلب یہ ہے کہ [111] سمت کے ساتھ جوہری انتظام اس طیارے کے لیے کھڑا ہے۔
سیمی کنڈکٹر کے عمل میں، کرسٹل طیاروں کا انتخاب آلہ کی کارکردگی کو بہت متاثر کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، سلکان پر مبنی سیمی کنڈکٹرز میں، عام طور پر استعمال ہونے والے کرسٹل طیارے (100) اور (111) طیارے ہیں کیونکہ ان کے مختلف جوہری انتظامات اور مختلف سمتوں میں بندھن کے طریقے ہوتے ہیں۔ الیکٹران کی نقل و حرکت اور سطحی توانائی جیسی خصوصیات مختلف کرسٹل طیاروں پر مختلف ہوتی ہیں، جو سیمی کنڈکٹر آلات کی کارکردگی اور نمو کے عمل کو متاثر کرتی ہیں۔
4. سیمی کنڈکٹر کے عمل میں عملی ایپلی کیشنز
سلیکون پر مبنی سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں، کرسٹل واقفیت اور کرسٹل طیاروں کو کئی پہلوؤں میں لاگو کیا جاتا ہے:
کرسٹل کی نمو: سیمی کنڈکٹر کرسٹل عام طور پر مخصوص کرسٹل واقفیت کے ساتھ اگائے جاتے ہیں۔ سلیکون کرسٹل عام طور پر [100] یا [111] واقفیت کے ساتھ بڑھتے ہیں کیونکہ ان سمتوں میں استحکام اور جوہری ترتیب کرسٹل کی نمو کے لیے سازگار ہے۔
اینچنگ کا عمل: گیلی اینچنگ میں، مختلف کرسٹل طیاروں میں اینچنگ کی شرح مختلف ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، سلکان کے (100) اور (111) طیاروں پر اینچنگ کی شرحیں مختلف ہوتی ہیں، جس کے نتیجے میں انیسوٹروپک ایچنگ اثرات ہوتے ہیں۔
ڈیوائس کی خصوصیات: MOSFET آلات میں الیکٹران کی نقل و حرکت کرسٹل ہوائی جہاز سے متاثر ہوتی ہے۔ عام طور پر، (100) جہاز میں نقل و حرکت زیادہ ہوتی ہے، یہی وجہ ہے کہ جدید سلکان پر مبنی MOSFETs بنیادی طور پر (100) ویفر استعمال کرتے ہیں۔
خلاصہ یہ کہ کرسٹل ہوائی جہاز اور کرسٹل واقفیت کرسٹل گرافی میں کرسٹل کی ساخت کو بیان کرنے کے دو بنیادی طریقے ہیں۔ کرسٹل واقفیت کرسٹل کے اندر دشاتمک خصوصیات کی نمائندگی کرتی ہے، جبکہ کرسٹل طیارے کرسٹل کے اندر مخصوص طیاروں کی وضاحت کرتے ہیں۔ یہ دونوں تصورات سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں گہرا تعلق رکھتے ہیں۔ کرسٹل طیاروں کا انتخاب براہ راست مواد کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات پر اثر انداز ہوتا ہے، جبکہ کرسٹل واقفیت کرسٹل کی ترقی اور پروسیسنگ تکنیک کو متاثر کرتی ہے۔ سیمی کنڈکٹر کے عمل کو بہتر بنانے اور ڈیوائس کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے کرسٹل طیاروں اور واقفیت کے درمیان تعلق کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔
پوسٹ ٹائم: اکتوبر-08-2024