Dab tsi yog qhov txawv ntawm Silicon Wafer<100>, <110>, <111>?

1. Crystal qauv thiab kev tswj hwm atomic
1.1 atomic allement

<100>Crystal Kev Taw Qhia

• Sab saum npoo omic kev tswj hwm: atoms tau teem raws ntawm ntug ntawm lub voos xwmfab kom tsim ib square daim phiaj.
• Atomic ntom: qhov qis tshaj (txog atoms \/ cmol), lub atomic nrug yog loj, thiab lub zog saum npoo yog siab.
• Bonding kev taw qhia: Lub sab dos atomic bonds yog sib tshuam rau lub dav hlau siv lead ua thiab muaj cov tshuaj lom neeg siab.

100                                              010                                              001

<110>Crystal nto

• Kev tswj hwm atomic: txheej txheem los ntawm cov kab pheeb ces kaum ntawm lub voos xwmfoo lub ntsej muag ua ib daim phiaj duab plaub.
• Atomic ntom: Nruab Nrab (txog atoms \/ cmol).
• Bonding kev taw qhia: Lub nplaim dos atomic yog tilted ntawm 45 degree, nrog kev muaj zog txhua yam muaj zog.

1.2 Nto Zog Hluav Taws Xob thiab Tshuaj Muaj Zog
<111>><110>><100>(Kev ua raws li cov tshuaj ruaj khov)

• <111>Qhov saum muaj qhov zoo tshaj plaws corrosion tsis kam vim nws cov siab atomic ntom thiab muaj zog ua ke;
• <100>Cov atoms nto yog xoob thiab yooj yim etched los ntawm tshuaj lom neeg (xws li koh).

2. Anisotropic tus cwj pwm
2.1 ntub tshuaj etching (noj koh ua piv txwv)

• Key Mechanism: Qhov nce ntawm koh ntawm silicon yog ncaj qha cuam tshuam nrog kev kawm ntawm atomic bonds raws cov kev taw qhia siv lead ua.
• <100>: Atomic daim ntawv cog lus tau yooj yim tawm tsam los ntawm Oh⁻, thiab Etching tus nqi yog nrawm;
• <111>: Atomic daim ntawv cog lus tau nruj nreem thiab yuav luag tsis muaj zog.

2.2 Qhuav etching (xws li Plasma etching)

• Lub Crystal Kev Qhia Muaj cov nyhuv me me, tab sis cov<111>High-ceev cov nplaim dej yuav ua rau cov nyhuv micro-blasking nyhuv thiab tsim cov kev sib tw hauv zos.

3. Kev sib piv ntawm cov txheej txheem cov yam ntxwv
3.1 oxide txheej zoo

• <100>Cov txiaj ntsig zoo: cov txheej qis oxide yog qhov yuav tsum tau ua ntawm CMOS li.

3.2 Cov chaw muaj tsheb thauj khoom (300k)

• Vim li cas: tus<100>Crystal lub dav hlau ntais ntawv sib xws ntawm cov lus sib piv ntawm cov ntoo Silicon, txo cov cab kuj tawg.

4. Neeg kho tshuab thiab cua sov cov khoom
4.1 Lub Zog Kho Tshuab<111>><110>><100>

• Lub pob txha lov todness yog: {{0}} {4 {}. 7 mpa · \/ ², 0.6 mpa · \/ ²
• Daim Ntawv Thov piv txwv: Mem cov ntsuas ntsuas siab feem ntau siv<110>Wafers vim tias lawv cov neeg qaug zog tsis kam zoo dua<100>.

4.2 Thermal nthuav cov coefficiention
Lub anisotropy ntawm silicon ua rau sib txawv ntawm thermal nthuav coefficients hauv cov lus qhia txawv:

• <100>: 2.6×10⁻⁶ /K
• <110>: 1.6×10⁻⁶ /K
• <111>: 0.5×10⁻⁶ /K

Cuam tshuam:<111>Wafers muaj kev ntxhov siab ntau heev rau cov txheej txheem kub-ntsuas kub, thiab cov peev nyiaj thermal yuav tsum tau ua tib zoo tsim.

5. Daim Ntawv Thov Kev Pab Cuam
5.1 <100>Crystal Orientation

• Kev sib xyaw ua ke (ICS): Ntau tshaj 95% ntawm lub ntiaj teb cov cim cav (xws li CPUs thiab Drams) siv<100>wafers.
• Cov txiaj ntsig zoo: Tsawg interface lub xeev ntom, siab cab kuj, thiab oxide txheej uniformity.
• Hnub ci hlwb: pyramid qauv tsim los ntawm anisotropic etching, nrog kev xav txog ntawm<5%.
• Piv Txwv: Tsmc's 3nm txheej txheem yog raws li<100>Silicon, nrog lub rooj vag ntev ntawm 12nm.

5.2 <110>Crystal Orientation
Mems Li:

• Accelerometers: Use vertical deep grooves to make movable masses (aspect ratio >20:1).
• Siab sensors: cov piezoresistance coefficient yog qhov loj tshaj plaws nyob rau hauv<110>Kev taw qhia (piv txwv li, lub π₁₁ coefficient ntawm silicon yog 6.6 × 10 ^ {3} {pa⁻¹).
• High-zaus cov khoom siv:<110>Silicon submuctates tuaj yeem txo cov lattice misism kev ntxhov siab hauv Gaas Epitaxial kev loj hlob.

5.3 <111>Crystal Orientation
Optoelectronic li fab:

• Gan Epitaxial: Siab Lattice Match nrog<111>silicon (17% miscatch, piv rau<100> 23%).
• Quantum DOT arrays: High-density atomic cov dav hlau muab cov chaw ua kom tsis muaj kev txiav txim.
• Nanostructure cov qauv: siv rau AFM kev sojntsuam los yog nanowire kev loj hlob.

6. Nqi thiab Kev Lag Luam

Tus nqi tsav tsheb:

• <100>Wafers muaj tus nqi qis tshaj vim kev lag luam ntawm nplai;
• <111>Wafers xav tau kev tshwj xeeb txiav thiab polishing txheej txheem.

Ntsiab lus: Tus yuam sij rau xaiv cov Crystal Orientation