ස්ඵටික තල සහ ස්ඵටික දිශානතිය යනු ස්ඵටික විද්‍යාවේ මූලික සංකල්ප දෙකක් වන අතර, සිලිකන් පාදක ඒකාබද්ධ පරිපථ තාක්ෂණයේ ස්ඵටික ව්‍යුහයට සමීපව සම්බන්ධ වේ.
1. ස්ඵටික දිශානතියේ අර්ථ දැක්වීම සහ ගුණාංග
ස්ඵටික දිශානතිය යනු ස්ඵටිකයක් තුළ නිශ්චිත දිශාවක් නියෝජනය කරන අතර එය සාමාන්‍යයෙන් ස්ඵටික දිශානති දර්ශක මගින් ප්‍රකාශ වේ. ස්ඵටික දිශානතිය අර්ථ දැක්වෙන්නේ ස්ඵටික ව්‍යුහය තුළ ඇති ඕනෑම දැලිස් ලක්ෂ්‍ය දෙකක් සම්බන්ධ කිරීමෙනි, එයට පහත ලක්ෂණ ඇත: සෑම ස්ඵටික දිශානතියකම අනන්ත දැලිස් ලක්ෂ්‍ය ගණනක් අඩංගු වේ; තනි ස්ඵටික දිශානතියකට ස්ඵටික දිශානති පවුලක් සාදන බහු සමාන්තර ස්ඵටික දිශානතියන්ගෙන් සමන්විත විය හැකිය; ස්ඵටික දිශානති පවුල ස්ඵටික තුළ ඇති සියලුම දැලිස් ලක්ෂ්‍ය ආවරණය කරයි.
ස්ඵටික දිශානතියේ වැදගත්කම පවතින්නේ ස්ඵටික තුළ පරමාණුවල දිශානුගත සැකැස්ම දැක්වීම තුළ ය. උදාහරණයක් ලෙස, [111] ස්ඵටික දිශානතිය ඛණ්ඩාංක අක්ෂ තුනේ ප්‍රක්ෂේපණ අනුපාත 1:1:1 වන නිශ්චිත දිශාවක් නියෝජනය කරයි.
2. ස්ඵටික ගුවන් යානා වල අර්ථ දැක්වීම සහ ගුණාංග
ස්ඵටික තලයක් යනු ස්ඵටිකයක් තුළ පරමාණු සැකැස්මේ තලයක් වන අතර එය ස්ඵටික තල දර්ශක (මිලර් දර්ශක) මගින් නිරූපණය කෙරේ. උදාහරණයක් ලෙස, (111) මඟින් ඛණ්ඩාංක අක්ෂවල ස්ඵටික තලයේ අන්තර්ඡේදකවල අන්‍යෝන්‍ය අගයන් 1:1:1 අනුපාතයකින් පවතින බව පෙන්නුම් කරයි. ස්ඵටික තලයට පහත ගුණාංග ඇත: සෑම ස්ඵටික තලයකම දැලිස් ලක්ෂ්‍ය අනන්ත සංඛ්‍යාවක් අඩංගු වේ; සෑම ස්ඵටික තලයකම ස්ඵටික තල පවුලක් සාදනු ලබන සමාන්තර තල අනන්ත සංඛ්‍යාවක් ඇත; ස්ඵටික තල පවුල මුළු ස්ඵටිකයම ආවරණය කරයි.
මිලර් දර්ශක නිර්ණය කිරීම සඳහා එක් එක් ඛණ්ඩාංක අක්ෂයේ ස්ඵටික තලයේ අන්තර්ඡේදනය ලබා ගැනීම, ඒවායේ අන්‍යෝන්‍ය සොයා ගැනීම සහ ඒවා කුඩාම පූර්ණ සංඛ්‍යා අනුපාතය බවට පරිවර්තනය කිරීම ඇතුළත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, (111) ස්ඵටික තලයේ x, y සහ z අක්ෂවල 1:1:1 අනුපාතයෙන් අන්තර්ඡේදනය ඇත.
3. ස්ඵටික තල සහ ස්ඵටික දිශානතිය අතර සම්බන්ධතාවය
ස්ඵටික තල සහ ස්ඵටික දිශානතිය යනු ස්ඵටිකයක ජ්‍යාමිතික ව්‍යුහය විස්තර කිරීමේ වෙනස් ක්‍රම දෙකකි. ස්ඵටික දිශානතිය යනු නිශ්චිත දිශාවක් ඔස්සේ පරමාණු සැකසීමට යොමු වන අතර, ස්ඵටික තලයක් යනු නිශ්චිත තලයක පරමාණු සැකසීමට යොමු වේ. මේ දෙකටම නිශ්චිත අනුරූපතාවයක් ඇත, නමුත් ඒවා විවිධ භෞතික සංකල්ප නියෝජනය කරයි.
යතුරු සම්බන්ධතාවය: ස්ඵටික තලයක සාමාන්‍ය දෛශිකය (එනම්, එම තලයට ලම්බකව ඇති දෛශිකය) ස්ඵටික දිශානතියකට අනුරූප වේ. උදාහරණයක් ලෙස, (111) ස්ඵටික තලයේ සාමාන්‍ය දෛශිකය [111] ස්ඵටික දිශානතියට අනුරූප වේ, එනම් [111] දිශාව ඔස්සේ පරමාණුක සැකැස්ම එම තලයට ලම්බකව ඇති බවයි.
අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලීන්හිදී, ස්ඵටික තල තෝරා ගැනීම උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වයට බෙහෙවින් බලපායි. උදාහරණයක් ලෙස, සිලිකන් මත පදනම් වූ අර්ධ සන්නායකවල, බහුලව භාවිතා වන ස්ඵටික තල (100) සහ (111) තල වන්නේ ඒවාට විවිධ දිශාවලට විවිධ පරමාණුක සැකසුම් සහ බන්ධන ක්‍රම ඇති බැවිනි. ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලනය සහ මතුපිට ශක්තිය වැනි ගුණාංග විවිධ ස්ඵටික තල මත වෙනස් වන අතර එය අර්ධ සන්නායක උපාංගවල ක්‍රියාකාරිත්වය සහ වර්ධන ක්‍රියාවලියට බලපායි.
4. අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලීන්හි ප්‍රායෝගික යෙදුම්
සිලිකන් පාදක අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී, ස්ඵටික දිශානතිය සහ ස්ඵටික තල බොහෝ අංශවලින් යොදනු ලැබේ:
ස්ඵටික වර්ධනය: අර්ධ සන්නායක ස්ඵටික සාමාන්‍යයෙන් නිශ්චිත ස්ඵටික දිශානති ඔස්සේ වගා කෙරේ. සිලිකන් ස්ඵටික බොහෝ විට [100] හෝ [111] දිශානති ඔස්සේ වර්ධනය වන්නේ මෙම දිශානතිවල ස්ථායිතාව සහ පරමාණුක සැකැස්ම ස්ඵටික වර්ධනයට හිතකර බැවිනි.
කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය: තෙත් කැටයම් කිරීමේදී, විවිධ ස්ඵටික තලවල කැටයම් අනුපාත වෙනස් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, සිලිකන් (100) සහ (111) තලවල කැටයම් අනුපාත වෙනස් වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇනිසොට්‍රොපික් කැටයම් බලපෑම් ඇති වේ.
උපාංග ලක්ෂණ: MOSFET උපාංගවල ඉලෙක්ට්‍රෝන සංචලනය ස්ඵටික තලය මගින් බලපායි. සාමාන්‍යයෙන්, (100) තලයේ සංචලනය වැඩි වන අතර, එම නිසා නවීන සිලිකන් මත පදනම් වූ MOSFET ප්‍රධාන වශයෙන් (100) වේෆර් භාවිතා කරයි.
සාරාංශයක් ලෙස, ස්ඵටික තල සහ ස්ඵටික දිශානතිය යනු ස්ඵටික විද්‍යාවේ ස්ඵටිකවල ව්‍යුහය විස්තර කිරීමට මූලික ක්‍රම දෙකකි. ස්ඵටික දිශානතිය ස්ඵටිකයක් තුළ දිශානුගත ගුණාංග නියෝජනය කරන අතර ස්ඵටික තල ස්ඵටික තුළ නිශ්චිත තල විස්තර කරයි. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී මෙම සංකල්ප දෙක සමීපව සම්බන්ධ වේ. ස්ඵටික තල තෝරා ගැනීම ද්‍රව්‍යයේ භෞතික හා රසායනික ගුණාංගවලට සෘජුවම බලපාන අතර ස්ඵටික දිශානතිය ස්ඵටික වර්ධනයට සහ සැකසුම් ශිල්පීය ක්‍රමවලට බලපායි. අර්ධ සන්නායක ක්‍රියාවලීන් ප්‍රශස්ත කිරීම සහ උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ස්ඵටික තල සහ දිශානතිය අතර සම්බන්ධතාවය අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: ඔක්තෝබර්-08-2024