අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ ක්ෂේත්‍රයේ, පරීක්ෂණ වේදිකාවේ ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම පරීක්ෂණ නිරවද්‍යතාවය සහ උපකරණ ස්ථායිතාව සඳහා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. සාම්ප්‍රදායික වාත්තු යකඩ ද්‍රව්‍ය හා සසඳන විට, ග්‍රැනයිට් එහි කැපී පෙනෙන ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ වේදිකා සඳහා කදිම තේරීමක් බවට පත්වෙමින් තිබේ.
කැපී පෙනෙන විඛාදන ප්‍රතිරෝධය දිගුකාලීන ස්ථාවර ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කරයි
අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ ක්‍රියාවලියේදී, විවිධ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාකාරක බොහෝ විට සම්බන්ධ වේ, එනම් ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධක සංවර්ධනය සඳහා භාවිතා කරන පොටෑසියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (KOH) ද්‍රාවණය සහ කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය (HF) සහ නයිට්‍රික් අම්ලය (HNO₃) වැනි අධික විඛාදන ද්‍රව්‍ය. වාත්තු යකඩ ප්‍රධාන වශයෙන් යකඩ මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වේ. එවැනි රසායනික පරිසරයක, ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියා සිදුවීමට බොහෝ දුරට ඉඩ ඇත. යකඩ පරමාණු ඉලෙක්ට්‍රෝන අහිමි වන අතර ද්‍රාවණයේ ආම්ලික ද්‍රව්‍ය සමඟ විස්ථාපන ප්‍රතික්‍රියා වලට භාජනය වන අතර එමඟින් මතුපිට වේගවත් විඛාදනයට හේතු වේ, මලකඩ සහ අවපාත ඇති වේ, සහ වේදිකාවේ සමතලාභාවය සහ මාන නිරවද්‍යතාවයට හානි වේ.
ඊට වෙනස්ව, ග්‍රැනයිට් වල ඛනිජ සංයුතිය එයට අසාමාන්‍ය විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ලබා දෙයි. එහි ප්‍රධාන සංරචකය වන ක්වාර්ට්ස් (SiO₂), අතිශයින් ස්ථායී රසායනික ගුණ ඇති අතර පොදු අම්ල සහ භෂ්ම සමඟ ප්‍රතික්‍රියා නොකරයි. ෆෙල්ඩ්ස්පාර් වැනි ඛනිජ සාමාන්‍ය රසායනික පරිසරවල ද නිෂ්ක්‍රීය වේ. එකම අනුකරණය කරන ලද අර්ධ සන්නායක හඳුනාගැනීමේ රසායනික පරිසරය තුළ, ග්‍රැනයිට් වල රසායනික විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වාත්තු යකඩවලට වඩා 15 ගුණයකට වඩා වැඩි බව අත්හදා බැලීම් විශාල සංඛ්‍යාවක් පෙන්වා දී ඇත. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ග්‍රැනයිට් වේදිකා භාවිතා කිරීමෙන් විඛාදනය නිසා ඇතිවන උපකරණ නඩත්තු කිරීමේ වාර ගණන සහ පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකි බවත්, උපකරණවල සේවා කාලය දීර්ඝ කළ හැකි බවත්, හඳුනාගැනීමේ නිරවද්‍යතාවයේ දිගුකාලීන ස්ථාවරත්වය සහතික කළ හැකි බවත්ය.
අතිශය ඉහළ ස්ථායිතාව, නැනෝමීටර මට්ටමේ හඳුනාගැනීමේ නිරවද්‍යතාවයේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම
අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ වේදිකාවේ ස්ථායිතාව සඳහා අතිශයින් ඉහළ අවශ්‍යතා ඇති අතර නැනෝ පරිමාණයේදී චිපයේ ලක්ෂණ නිවැරදිව මැනීමට අවශ්‍ය වේ. වාත්තු යකඩවල තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය සාපේක්ෂව ඉහළ ය, ආසන්න වශයෙන් 10-12 × 10⁻⁶/℃. හඳුනාගැනීමේ උපකරණ ක්‍රියාත්මක වීමෙන් හෝ පරිසර උෂ්ණත්වයේ උච්චාවචනයෙන් ජනනය වන තාපය වාත්තු යකඩ වේදිකාවේ සැලකිය යුතු තාප ප්‍රසාරණය සහ හැකිලීමට හේතු වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස හඳුනාගැනීමේ පරීක්ෂණය සහ චිපය අතර ස්ථානීය අපගමනය ඇති වන අතර මිනුම් නිරවද්‍යතාවයට බලපායි.
ග්‍රැනයිට් වල තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය 0.6-5×10⁻⁶/℃ පමණක් වන අතර එය වාත්තු යකඩවල කොටසකට හෝ ඊටත් වඩා අඩුය. එහි ව්‍යුහය ඝනයි. දිගු කාලීන ස්වාභාවික වයසට යාම හරහා අභ්‍යන්තර ආතතිය මූලික වශයෙන් ඉවත් කර ඇති අතර උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් මගින් අවම වශයෙන් බලපායි. ඊට අමතරව, ග්‍රැනයිට් ශක්තිමත් දෘඩතාවයක් ඇති අතර, වාත්තු යකඩවලට වඩා 2 සිට 3 ගුණයකින් වැඩි දෘඪතාවක් (HRC > 51 ට සමාන), එමඟින් බාහිර බලපෑම් සහ කම්පන ඵලදායී ලෙස ප්‍රතිරෝධය දැක්විය හැකි අතර වේදිකාවේ සමතලා බව සහ සෘජු බව පවත්වා ගත හැකිය. නිදසුනක් ලෙස, ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් චිප් පරිපථ හඳුනාගැනීමේදී, ග්‍රැනයිට් වේදිකාවට ±0.5μm/m ඇතුළත සමතලා බව දෝෂය පාලනය කළ හැකි අතර, හඳුනාගැනීමේ උපකරණවලට සංකීර්ණ පරිසරයන් තුළ නැනෝ පරිමාණ නිරවද්‍යතාවය හඳුනාගැනීම තවමත් ලබා ගත හැකි බව සහතික කරයි.
කැපී පෙනෙන ප්‍රති-චුම්භක ගුණය, පිරිසිදු හඳුනාගැනීමේ පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීම
අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ උපකරණවල ඉලෙක්ට්‍රොනික සංරචක සහ සංවේදක විද්‍යුත් චුම්භක මැදිහත්වීම් වලට අතිශයින් සංවේදී වේ. වාත්තු යකඩ යම් ප්‍රමාණයක චුම්භකත්වයක් ඇත. විද්‍යුත් චුම්භක පරිසරයක, එය ප්‍රේරිත චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරනු ඇත, එය හඳුනාගැනීමේ උපකරණවල විද්‍යුත් චුම්භක සංඥා වලට බාධා කරන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සංඥා විකෘති කිරීම් සහ අසාමාන්‍ය හඳුනාගැනීමේ දත්ත ඇති වේ.
අනෙක් අතට, ග්‍රැනයිට් යනු ප්‍රතිචුම්භක ද්‍රව්‍යයක් වන අතර බාහිර චුම්භක ක්ෂේත්‍ර මගින් ධ්‍රැවීකරණය වීම අපහසුය. රසායනික බන්ධන තුළ අභ්‍යන්තර ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල වශයෙන් පවතින අතර, ව්‍යුහය ස්ථායී වන අතර බාහිර විද්‍යුත් චුම්භක බලවේගවලින් බලපෑමට ලක් නොවේ. 10mT හි ශක්තිමත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර පරිසරයක, ග්‍රැනයිට් මතුපිට ඇති ප්‍රේරිත චුම්භක ක්ෂේත්‍ර තීව්‍රතාවය 0.001mT ට වඩා අඩු වන අතර, වාත්තු යකඩ මතුපිට ඇති තීව්‍රතාවය 8mT ට වඩා වැඩි වේ. මෙම විශේෂාංගය ග්‍රැනයිට් වේදිකාවට හඳුනාගැනීමේ උපකරණ සඳහා පිරිසිදු විද්‍යුත් චුම්භක පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීමට හැකියාව ලබා දෙයි, විශේෂයෙන් ක්වොන්ටම් චිප් හඳුනාගැනීම සහ ඉහළ නිරවද්‍යතා ඇනලොග් පරිපථ හඳුනාගැනීම වැනි විද්‍යුත් චුම්භක ශබ්දය සඳහා දැඩි අවශ්‍යතා ඇති අවස්ථා සඳහා සුදුසු වන අතර, හඳුනාගැනීමේ ප්‍රතිඵලවල විශ්වසනීයත්වය සහ අනුකූලතාව ඵලදායී ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.
අර්ධ සන්නායක පරීක්ෂණ වේදිකා ඉදිකිරීමේදී, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, ස්ථායිතාව සහ චුම්භක විරෝධී බව වැනි සැලකිය යුතු වාසි හේතුවෙන් ග්‍රැනයිට් වාත්තු යකඩ ද්‍රව්‍ය පුළුල් ලෙස අභිබවා ගොස් ඇත. අර්ධ සන්නායක තාක්‍ෂණය ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් කරා ඉදිරියට යන විට, පරීක්ෂණ උපකරණවල ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සහ අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ ප්‍රගතිය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සඳහා ග්‍රැනයිට් වඩ වඩාත් තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇත.
පළ කිරීමේ කාලය: මැයි-15-2025