ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ ହେଉଛି ସ୍ଫଟିକାଲୋଗ୍ରାଫିରେ ଦୁଇଟି ମୁଖ୍ୟ ଧାରଣା, ଯାହା ସିଲିକନ-ଆଧାରିତ ସମନ୍ୱିତ ସର୍କିଟ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ସହିତ ଘନିଷ୍ଠ ଭାବରେ ଜଡିତ।
୧. ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନର ପରିଭାଷା ଏବଂ ଗୁଣଧର୍ମ
ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ଏକ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦିଗକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ, ସାଧାରଣତଃ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ସୂଚକାଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ହୁଏ। ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ମଧ୍ୟରେ ଯେକୌଣସି ଦୁଇଟି ଜାଲି ବିନ୍ଦୁକୁ ସଂଯୋଗ କରି ପରିଭାଷିତ ହୁଏ, ଏବଂ ଏହାର ନିମ୍ନଲିଖିତ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ଅଛି: ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନରେ ଅସୀମ ସଂଖ୍ୟକ ଜାଲି ବିନ୍ଦୁ ଥାଏ; ଏକ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ଏକାଧିକ ସମାନ୍ତରାଳ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ନେଇ ଗଠିତ ହୋଇପାରେ ଯାହା ଏକ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ପରିବାର ଗଠନ କରେ; ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ପରିବାର ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ସମସ୍ତ ଜାଲି ବିନ୍ଦୁକୁ କଭର କରେ।
ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନର ଗୁରୁତ୍ୱ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ପରମାଣୁର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ବ୍ୟବସ୍ଥାକୁ ସୂଚାଇବାରେ ନିହିତ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, [111] ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦିଗକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ ଯେଉଁଠାରେ ତିନୋଟି ସ୍ଥାନାଙ୍କ ଅକ୍ଷର ପ୍ରକ୍ଷେପଣ ଅନୁପାତ 1:1:1 ହୋଇଥାଏ।
୨. ସ୍ଫଟିକ ବିମାନର ପରିଭାଷା ଏବଂ ଗୁଣଧର୍ମ
ଏକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ହେଉଛି ଏକ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବସ୍ଥାର ଏକ ସମତଳ, ଯାହାକୁ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ସୂଚକାଙ୍କ (ମିଲର ସୂଚକାଙ୍କ) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, (111) ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ସ୍ଥାନାଙ୍କ ଅକ୍ଷରେ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳର ଅନ୍ତର୍ଘାତଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରତିଫଳକ 1:1:1 ଅନୁପାତରେ। ସ୍ଫଟିକ ସମତଳରେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଗୁଣ ଅଛି: ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳରେ ଅସୀମ ସଂଖ୍ୟକ ଜାଲି ବିନ୍ଦୁ ଥାଏ; ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳରେ ଅସୀମ ସଂଖ୍ୟକ ସମତଳ ଥାଏ ଯାହା ଏକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ପରିବାର ଗଠନ କରେ; ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ପରିବାର ସମଗ୍ର ସ୍ଫଟିକକୁ ଆଚ୍ଛାଦିତ କରେ।
ମିଲର୍ ସୂଚକାଙ୍କ ନିର୍ଣ୍ଣୟରେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ସ୍ଥାନାଙ୍କ ଅକ୍ଷରେ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳର ଅନ୍ତରାପୃଷ୍ଠ ନେବା, ସେମାନଙ୍କର ପାରସ୍ପରିକ ଅନୁପାତ ଖୋଜିବା ଏବଂ ସେମାନଙ୍କୁ କ୍ଷୁଦ୍ରତମ ପୂର୍ଣ୍ଣାଙ୍କ ଅନୁପାତରେ ରୂପାନ୍ତର କରିବା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, (111) ସ୍ଫଟିକ ସମତଳର x, y, ଏବଂ z ଅକ୍ଷରେ 1:1:1 ଅନୁପାତରେ ଅନ୍ତରାପୃଷ୍ଠ ଅଛି।
3. ସ୍ଫଟିକ ବିମାନ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ
ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ହେଉଛି ସ୍ଫଟିକର ଜ୍ୟାମିତିକ ଗଠନକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବାର ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ଉପାୟ। ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ହେଉଛି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଦିଗରେ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବସ୍ଥା, ଯେତେବେଳେ ଏକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ହେଉଛି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମତଳରେ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟବସ୍ଥା। ଏହି ଦୁଇଟିର ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମାନତା ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସେମାନେ ଭିନ୍ନ ଭୌତିକ ଧାରଣାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରନ୍ତି।
ମୁଖ୍ୟ ସମ୍ପର୍କ: ଏକ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳର ସାଧାରଣ ଭେକ୍ଟର (ଅର୍ଥାତ୍, ସେହି ସମତଳର ଲମ୍ବ ଭେକ୍ଟର) ଏକ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, (111) ସ୍ଫଟିକ ସମତଳର ସାଧାରଣ ଭେକ୍ଟର [111] ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ, ଅର୍ଥାତ୍ [111] ଦିଗ ସହିତ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବସ୍ଥା ସେହି ସମତଳ ସହିତ ଲମ୍ବ ଖାଏ।
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ସ୍ଫଟିକ ବିମାନଗୁଡ଼ିକର ଚୟନ ଉପକରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ବହୁତ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀଗୁଡ଼ିକରେ, ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ସ୍ଫଟିକ ବିମାନଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି (100) ଏବଂ (111) ବିମାନ କାରଣ ସେମାନଙ୍କର ବିଭିନ୍ନ ଦିଗରେ ବିଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବସ୍ଥା ଏବଂ ବନ୍ଧନ ପଦ୍ଧତି ଅଛି। ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଗତିଶୀଳତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଶକ୍ତି ଭଳି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ ବିମାନରେ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିଥାଏ।
୪. ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗ
ସିଲିକନ୍-ଆଧାରିତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନରେ, ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳଗୁଡ଼ିକୁ ଅନେକ ଦିଗରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଏ:
ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି: ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗ ସହିତ ବଢ଼ନ୍ତି। ସିଲିକନ୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ [100] କିମ୍ବା [111] ଦିଗ ସହିତ ବଢ଼ନ୍ତି କାରଣ ଏହି ଦିଗ ସହିତ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପରମାଣୁ ବ୍ୟବସ୍ଥା ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ।
ଏଚିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା: ଓଦା ଏଚିଂରେ, ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳଗୁଡ଼ିକର ଏଚିଂ ହାର ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ସିଲିକନର (100) ଏବଂ (111) ସମତଳରେ ଏଚିଂ ହାର ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଆନିସୋଟ୍ରୋପି ଏଚିଂ ପ୍ରଭାବ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
ଡିଭାଇସର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ: MOSFET ଡିଭାଇସରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଗତିଶୀଳତା ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ସାଧାରଣତଃ, (100) ସମତଳରେ ଗତିଶୀଳତା ଅଧିକ ଥାଏ, ଯେଉଁଥିପାଇଁ ଆଧୁନିକ ସିଲିକନ-ଆଧାରିତ MOSFETଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ (100) ୱେଫର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି।
ସଂକ୍ଷେପରେ, ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ଏବଂ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ହେଉଛି ସ୍ଫଟିକଲୋଗ୍ରାଫିରେ ସ୍ଫଟିକର ଗଠନ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବାର ଦୁଇଟି ମୌଳିକ ଉପାୟ। ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ଏକ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ, ଯେତେବେଳେ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ସ୍ଫଟିକ ମଧ୍ୟରେ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସମତଳଗୁଡ଼ିକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ। ଏହି ଦୁଇଟି ଧାରଣା ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ନିର୍ମାଣରେ ଘନିଷ୍ଠ ଭାବରେ ଜଡିତ। ସ୍ଫଟିକ ସମତଳଗୁଡ଼ିକର ଚୟନ ସିଧାସଳଖ ସାମଗ୍ରୀର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ, ଯେତେବେଳେ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କୌଶଳକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ। ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରିବା ଏବଂ ଡିଭାଇସ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ସ୍ଫଟିକ ସମତଳ ଏବଂ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କକୁ ବୁଝିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅକ୍ଟୋବର-୦୮-୨୦୨୪