Selam! 12 inçlik silikon plakaların tedarikçisi olarak bana sık sık bu plakaların X-ışını kırınım modeli hakkında sorular soruluyor. O yüzden oturup her şeyi açıklamak için bir blog yazısı yazmayı düşündüm.
Öncelikle X - ışını kırınımının ne olduğunu anlayalım. Bu, bilim adamlarının bir kristalin atomik ve moleküler yapısını anlamak için kullandıkları bir tekniktir. X ışınları bir kristale çarptığında atomlardan düzenli bir şekilde yansır. Bu sıçrama, dedektör üzerinde bir nokta deseni yaratır ve bu deseni analiz ederek kristalin yapısı hakkında tonlarca bilgi edinebiliriz.
Artık 12 inçlik bir silikon levha yarı iletken endüstrisinde büyük önem taşıyor. Bu levhalar akıllı telefonlardan bilgisayarlara kadar her türlü elektronik cihazın yapımında kullanılıyor. Silikon kristal bir malzemedir, yani atomları düzenli, tekrar eden bir düzende düzenlenmiştir. İşte X-ışını kırınımının işe yaradığı yer burasıdır.
12 inçlik silikon levhanın X ışını kırınım modeli, silikon atomlarının düzenlenme şekli nedeniyle benzersizdir. Silikon elmas - kübik kristal yapıya sahiptir. Bu yapıda, her silikon atomu diğer dört silikon atomuna tetrahedral bir düzende bağlanır. X ışınları bu kristal yapıyla etkileşime girdiğinde karakteristik bir kırınım modeli üretirler.
Desen, Bragg zirveleri adı verilen bir dizi parlak noktadan oluşur. Bu zirvelere, X-ışını kırınımının arkasındaki teoriyi geliştiren William Henry Bragg ve William Lawrence Bragg'dan oluşan baba-oğul ekibinin adı verilmiştir. Bu Bragg zirvelerinin konumu ve yoğunluğu bize silikon levhanın kristal kafesi hakkında çok şey anlatıyor.
Bragg tepelerinin konumu kristaldeki atomik düzlemler arasındaki mesafeyle belirlenir. Bragg yasasına göre, (n\lambda = 2d\sin\theta), burada (n) bir tam sayıdır, (\lambda) X - ışınlarının dalga boyudur, (d) atomik düzlemler arasındaki mesafedir ve (\theta) X - ışınlarının geliş açısıdır. Bragg tepelerinin oluştuğu açıları (\theta) ölçerek (d)'nin değerlerini hesaplayabilir ve kristal yapısını bulabiliriz.
Bragg tepelerinin yoğunluğu, kristalin birim hücresindeki atomların sayısı ve bunların düzenlenme şekli ile ilgilidir. Silikon durumunda, zirvelerin yoğunluğu, silikon atomlarının elmas kübik yapıda düzenlenmesi gerçeğinden etkilenir. Bazı zirveler, gelen X ışınlarına göre atomik düzlemlerin yönelimine bağlı olarak daha güçlü veya daha zayıf olabilir.
12 inçlik silikon levhanın X ışını kırınım desenini bu kadar önemli kılan şeylerden biri de, levhanın kalitesi hakkında bize bilgi verebilmesidir. Kristal yapıdaki dislokasyonlar veya safsızlıklar gibi herhangi bir kusur, kırınım modelinde değişikliklere neden olabilir. Örneğin levhada dislokasyonlar varsa Bragg tepeleri genişleyebilir veya yoğunlukları değişebilir. Bu değişiklikleri analiz ederek levhadaki kusurları tespit edip ölçebiliriz.
Göz önünde bulundurulması gereken diğer bir husus da levhanın yönelimidir. 12 inçlik bir silikon levha (100), (110) veya (111) gibi farklı yönlerde kesilebilir. Her yönelim farklı bir X-ışını kırınım desenine sahiptir çünkü atomik düzlemler farklı şekilde düzenlenmiştir. (100) yönelimi, yarı iletken endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan yönelimdir çünkü cihaz imalatı için bazı arzu edilen özelliklere sahiptir.
12 inçlik bir silikon levhanın X ışını kırınım deseninden bahsettiğimizde, levhanın boyutunu da düşünmemiz gerekir. 12 inçlik bir levha oldukça büyüktür ve bunun kırınım deseni üzerinde etkisi olabilir. Plaka ne kadar büyük olursa, kristal yapının tüm yüzey boyunca o kadar düzgün olması gerekir. Kristal yapıdaki herhangi bir değişiklik, levhanın farklı noktalarında kırınım deseninde farklılıklara yol açabilir.
Şimdi, silikon levha pazarındaysanız harika bir seçimimiz var. sunuyoruz2 İnç Silikon Gofret (50,8 mm),4 İnç Silikon Gofret (100mm)ve elbette bizim12inç Silikon Gofret (300mm). Bu levhaların her birinin kendine özgü özellikleri ve uygulamaları vardır, ancak hepsi karakteristik X-ışını kırınım desenlerini ortaya çıkaran aynı temel kristal yapıyı paylaşır.
12 inçlik silikon levhanın X ışını kırınım modeli, levhanın kristal yapısını ve kalitesini anlamak için güçlü bir araçtır. Tedarik ettiğimiz levhaların yarı iletken endüstrisinin gerektirdiği yüksek standartları karşıladığından emin olmamıza yardımcı olur. Silikon levhalarımız hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız veya X ışını kırınımı hakkında sorularınız varsa bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Tüm silikon levha ihtiyaçlarınızda size yardımcı olmak için buradayız ve satın alma gereksinimleriniz hakkında görüşme başlatmaya hazırız.
Referanslar:
- Cullity, BD ve Stock, SR (2001). X-Işını Kırınımının Unsurları. Prentice Salonu.
- Kittel, C. (2005). Katı Hal Fiziğine Giriş. Wiley.