Жарым өткөргүчтөрдү сыноо жаатында сыноо платформасынын материалын тандоо сыноонун тактыгында жана жабдуулардын туруктуулугунда чечүүчү ролду ойнойт. Салттуу чоюн материалдары менен салыштырганда, гранит өзүнүн мыкты иштешинен улам жарым өткөргүчтөрдү сыноо платформалары үчүн идеалдуу тандоо болуп баратат.
Мыкты коррозияга туруктуулук узак мөөнөттүү туруктуу иштөөнү камсыз кылат
Жарым өткөргүчтөрдү сыноо процессинде көп учурда ар кандай химиялык реагенттер, мисалы, фоторезистти иштеп чыгуу үчүн колдонулган калий гидроксиди (KOH) эритмеси жана оюу процессинде фтор суутек кислотасы (HF) жана азот кислотасы (HNO₃) сыяктуу жогорку коррозиялык заттар колдонулат. Чоюн негизинен темир элементтеринен турат. Мындай химиялык чөйрөдө кычкылдануу-калыбына келүү реакцияларынын жүрүшү ыктымал. Темир атомдору электрондорун жоготуп, эритмедеги кислоталуу заттар менен жылышуу реакцияларына кирип, беттин тез коррозиясын пайда кылып, дат басып, чуңкурларды пайда кылып, платформанын тегиздигине жана өлчөмдүү тактыгына доо кетирет.
Ал эми граниттин минералдык курамы ага өзгөчө коррозияга туруктуулукту берет. Анын негизги компоненти болгон кварц (SiO₂) өтө туруктуу химиялык касиеттерге ээ жана жалпы кислоталар жана негиздер менен дээрлик реакцияга кирбейт. Талаа шпаты сыяктуу минералдар да жалпы химиялык чөйрөдө инерттүү. Көптөгөн эксперименттер көрсөткөндөй, ошол эле симуляцияланган жарым өткөргүчтөрдү аныктоочу химиялык чөйрөдө граниттин химиялык коррозияга туруктуулугу чоюндукуна караганда 15 эседен ашык жогору. Бул гранит платформаларын колдонуу коррозиядан улам жабдууларды тейлөөнүн жыштыгын жана баасын бир топ төмөндөтүп, жабдуулардын иштөө мөөнөтүн узартып, аныктоонун тактыгынын узак мөөнөттүү туруктуулугун камсыздай алат дегенди билдирет.
Нанометрдик деңгээлдеги аныктоо тактыгынын талаптарына жооп берген өтө жогорку туруктуулук
Жарым өткөргүчтөрдү сыноо платформанын туруктуулугуна өтө жогорку талаптарды коёт жана чиптин мүнөздөмөлөрүн нано масштабда так өлчөөнү талап кылат. Чоюндун жылуулук менен кеңейүү коэффициенти салыштырмалуу жогору, болжол менен 10-12 × 10⁻⁶/℃. Аныктоочу жабдуулардын иштешинен же айлана-чөйрөнүн температурасынын өзгөрүшүнөн пайда болгон жылуулук чоюн платформасынын олуттуу жылуулук менен кеңейишине жана кысылышына алып келет, бул аныктоочу зонд менен чиптин ортосунда позициялык четтөөнү пайда кылат жана өлчөөнүн тактыгына таасир этет.
Граниттин жылуулук кеңейүү коэффициенти болгону 0,6-5 × 10⁻⁶/℃, бул чоюндун жылуулук кеңейүү коэффициентинин бир бөлүгү же андан да төмөн. Анын түзүлүшү тыгыз. Ички чыңалуу узак мөөнөттүү табигый картаюу аркылуу негизинен жок кылынган жана температуранын өзгөрүшүнөн минималдуу таасир этет. Мындан тышкары, гранит күчтүү катуулукка ээ, анын катуулугу чоюндукуна караганда 2-3 эсе жогору (HRC > 51ге барабар), ал тышкы таасирлерге жана термелүүлөргө натыйжалуу туруштук бере алат жана платформанын тегиздигин жана түздүгүн сактай алат. Мисалы, жогорку тактыктагы чип схемасын аныктоодо гранит платформасы тегиздик катасын ±0,5 мкм/м чегинде башкара алат, бул аныктоочу жабдуулардын татаал чөйрөдө наноөлчөмдүү тактыкта аныктоого жетише ала тургандыгын камсыздайт.
Таза аныктоо чөйрөсүн түзүү үчүн мыкты магнитке каршы касиетке ээ
Жарым өткөргүчтөрдү сыноо жабдууларындагы электрондук компоненттер жана сенсорлор электромагниттик тоскоолдуктарга өтө сезгич. Чоюн белгилүү бир деңгээлде магнетизмге ээ. Электромагниттик чөйрөдө ал индукцияланган магнит талаасын пайда кылат, ал аныктоо жабдууларынын электромагниттик сигналдарына тоскоол болуп, сигналдын бурмаланышына жана аныктоо маалыматтарынын анормалдуу болушуна алып келет.
Ал эми гранит антимагниттик материал болуп саналат жана тышкы магнит талаалары менен дээрлик поляризацияланбайт. Ички электрондор химиялык байланыштардын ичинде жуп болуп жашашат жана түзүлүшү туруктуу, тышкы электромагниттик күчтөр таасир этпейт. 10 мТ күчтүү магнит талаасы чөйрөсүндө граниттин бетиндеги индукцияланган магнит талаасынын интенсивдүүлүгү 0,001 мТдан аз, ал эми чоюндун бетиндегиси 8 мТдан жогору. Бул функция гранит платформасына детектордук жабдуулар үчүн таза электромагниттик чөйрө түзүүгө мүмкүндүк берет, айрыкча кванттык чипти аныктоо жана жогорку тактыктагы аналогдук схеманы аныктоо сыяктуу электромагниттик ызы-чууга катуу талаптар коюлган сценарийлер үчүн ылайыктуу, детектордук натыйжалардын ишенимдүүлүгүн жана ырааттуулугун натыйжалуу жогорулатат.
Жарым өткөргүчтөрдү сыноо платформаларын курууда гранит коррозияга туруктуулугу, туруктуулугу жана магнетизмге каршылыгы сыяктуу маанилүү артыкчылыктарынан улам чоюн материалдарынан ашып түштү. Жарым өткөргүч технологиясы жогорку тактыкка карай өнүккөн сайын, гранит сыноо жабдууларынын иштешин камсыз кылууда жана жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын өнүгүшүнө көмөктөшүүдө барган сайын маанилүү ролду ойной берет.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 15-майы