अर्धचालक उपकरणों में सिलिकॉन नाइट्राइड का क्या उपयोग है?

सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4)एक यौगिक है जो आमतौर पर अपने अद्वितीय विद्युत, तापीय और यांत्रिक गुणों के कारण अर्धचालक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। अर्धचालक प्रौद्योगिकी में सिलिकॉन नाइट्राइड के कुछ मुख्य उपयोग यहां दिए गए हैं:

1. गेट इंसुलेटर:सिलिकॉन नाइट्राइडइसका उपयोग अक्सर मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (एमओएस) उपकरणों में गेट इंसुलेटर सामग्री के रूप में किया जाता है। यह धातु गेट इलेक्ट्रोड और अंतर्निहित सिलिकॉन सब्सट्रेट के बीच एक ढांकता हुआ परत के रूप में कार्य करता है, जो विद्युत अलगाव प्रदान करता है। सिलिकॉन नाइट्राइड में उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक (सापेक्ष पारगम्यता) होता है और यह प्रभावी रूप से विद्युत प्रवाह के प्रवाह को रोकता है। इसके उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुण डिवाइस के भीतर चार्ज के प्रवाह पर नियंत्रण बनाए रखने में मदद करते हैं।

2. निष्क्रियता: सक्रिय उपकरण संरचना को बाहरी संदूषकों, नमी और भौतिक क्षति से बचाने के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड का उपयोग अक्सर अर्धचालकों में निष्क्रियता परत के रूप में किया जाता है। यह अशुद्धियों के प्रसार को रोककर, वर्तमान रिसाव को कम करके और आयन प्रवास के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा प्रदान करके डिवाइस की दीर्घकालिक विश्वसनीयता और स्थिरता में सुधार करने में मदद करता है।

3. प्रसार अवरोधक: सिलिकॉन नाइट्राइड पड़ोसी परतों से डोपेंट या अशुद्धियों के अवांछित प्रसार को रोकने के लिए एक बाधा परत के रूप में कार्य कर सकता है। इसका उपयोग सेमीकंडक्टर डिवाइस के विभिन्न क्षेत्रों को अलग करने, अवांछित इंटरैक्शन को रोकने और उचित कार्यक्षमता सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है।

4. ईच मास्क: सिलिकॉन नाइट्राइड आमतौर पर सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले कई इत्यादि के लिए प्रतिरोधी है। जटिल उपकरण संरचनाएं बनाने या बाद के प्रसंस्करण चरणों के लिए पैटर्न परिभाषित करने के लिए इसे पैटर्नयुक्त और चुनिंदा रूप से उकेरा जा सकता है। इसका ईच प्रतिरोध इसे विभिन्न लिथोग्राफी और नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं में ईच मास्क या हार्ड मास्क के रूप में उपयोग के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है।

5. एमईएमएस और सेंसर: सिलिकॉन नाइट्राइड का माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) और सेंसर अनुप्रयोगों में व्यापक उपयोग होता है। उच्च कठोरता, ताकत और पहनने के प्रतिरोध सहित इसके उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, इसे माइक्रोसेंसर और माइक्रोएक्चुएटर्स में संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

कुल मिलाकर,सिलिकॉन नाइट्राइडसेमीकंडक्टर उपकरणों के डिजाइन, निर्माण और प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उनके विद्युत अलगाव, सुरक्षा और डिवाइस विशेषताओं को बढ़ाने में योगदान देता है। इसके गुण इसे अर्धचालक उद्योग में एक बहुमुखी और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री बनाते हैं।