Plana crystallina et orientatio crystallina duo sunt notiones principales in crystallographia, quae arcte coniunctae sunt cum structura crystallina in technologia circuituum integratorum silicii fundatorum.
1. Definitio et Proprietates Orientationis Crystallinae
Orientatio crystalli directionem specificam intra crystallum repraesentat, quae typice indicibus orientationis crystalli expressa est. Orientatio crystalli per connexionem duorum punctorum reticuli intra structuram crystallinam definitur, et sequentes proprietates habet: quaeque orientatio crystalli infinitum numerum punctorum reticuli continet; orientatio crystalli singularis ex multis orientationibus crystallinis parallelis familiam orientationis crystalli formantibus constare potest; familia orientationis crystalli omnia puncta reticuli intra crystallum amplectitur.
Momentum orientationis crystalli in indicanda dispositione directionali atomorum intra crystallum consistit. Exempli gratia, orientatio crystalli [111] directionem specificam repraesentat ubi rationes projectionis trium axium coordinatarum sunt 1:1:1.
2. Definitio et Proprietates Planorum Crystallinorum
Planum crystallinum est planum dispositionis atomorum intra crystallum, indicibus plani crystallini (indices Miller) repraesentatum. Exempli gratia, (111) indicat reciproca intersectionum plani crystallini in axibus coordinatis esse in ratione 1:1:1. Planum crystallinum proprietates sequentes habet: unumquodque planum crystallinum infinitum numerum punctorum reticuli continet; unumquodque planum crystallinum infinitum numerum planorum parallelorum habet, familiam planorum crystallinorum formantes; familia planorum crystallinorum totum crystallum tegit.
Determinatio indicum Millerianorum implicat intersectiones plani crystallini in singulis axibus coordinatis sumendas, reciprocas earum inveniendas, et eas in minimam rationem integram convertendas. Exempli gratia, planum crystallinum (111) intersectiones in axibus x, y, et z in ratione 1:1:1 habet.
3. Relatio Inter Plana Crystallina et Orientationem Crystallinam
Plana crystallina et orientatio crystallina duo modi diversi sunt describendi structuram geometricam crystalli. Orientatio crystallina ad ordinationem atomorum secundum directionem specificam refertur, dum planum crystallinum ad ordinationem atomorum in plano specifico refertur. Haec duo certam correspondentiam habent, sed diversas notiones physicas repraesentant.
Relatio principalis: Vector normalis plani crystallini (id est, vector perpendicularis illi plano) orientationi crystallini respondet. Exempli gratia, vector normalis plani crystallini (111) orientationi crystallini [111] respondet, quod significat ordinationem atomorum secundum directionem [111] illi plano perpendicularem esse.
In processibus semiconductorum, selectio planorum crystallinorum magnopere afficit efficaciam machinarum. Exempli gratia, in semiconductoribus silicio fundatis, plana crystallina vulgo adhibita sunt plana (100) et (111), quia diversas dispositiones atomicas et modos nexus in diversis directionibus habent. Proprietates sicut mobilitas electronica et energia superficialis in diversis planis crystallinis variantur, efficaciam et processum accretionis machinarum semiconductorum afficientes.
4. Applicationes Practicae in Processibus Semiconductorum
In fabricatione semiconductorum e silicio, orientatio crystallorum et plana crystallina multis modis adhibentur:
Incrementum Crystallorum: Crystalli semiconductores typice secundum orientationes specificas crystallorum crescunt. Crystalli silicii saepissime secundum orientationes [100] vel [111] crescunt, quia stabilitas et dispositio atomica in his orientationibus incrementum crystallorum favent.
Processus Corrosivi: In corrosivo humido, diversa plana crystallina varias rates corrosivi habent. Exempli gratia, rates corrosivi in planis (100) et (111) silicii differunt, quod effectus corrosivi anisotropicos efficit.
Proprietates Instrumentorum: Mobilitas electronica in instrumentis MOSFET a plano crystallino afficitur. Typice, mobilitas maior est in plano (100), quam ob rem MOSFET moderni silicii fundati praesertim lamellas (100) utuntur.
Summa summarum, plana crystallina et orientationes crystallinae duae rationes fundamentales sunt ad structuram crystallinam in crystallographia describendam. Orientatio crystallina proprietates directionales intra crystallum repraesentat, dum plana crystallina plana specifica intra crystallum describunt. Hae duae notiones arcte inter se conexae sunt in fabricatione semiconductorum. Selectio planorum crystallinorum directe proprietates physicas et chemicas materiae afficit, dum orientatio crystallina incrementum crystallinum et modos processus influit. Intellegere relationem inter plana crystallina et orientationes est essentiale ad processus semiconductorum optimizandos et ad efficaciam machinarum emendandam.
Tempus publicationis: VIII Oct. MMXXIV