গবেষণা পটভূমি
সিলিকন কার্বাইডের প্রয়োগের গুরুত্ব (SiC): একটি প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদান হিসেবে, সিলিকন কার্বাইড তার চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের (যেমন বড় ব্যান্ডগ্যাপ, উচ্চতর ইলেক্ট্রন স্যাচুরেশন বেগ এবং তাপ পরিবাহিতা) কারণে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-পাওয়ার ডিভাইস উত্পাদন, বিশেষত পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে।
স্ফটিক ত্রুটিগুলির প্রভাব: SiC-এর এই সুবিধাগুলি সত্ত্বেও, স্ফটিকগুলির ত্রুটিগুলি উচ্চ-কার্যকারিতা ডিভাইসগুলির বিকাশকে বাধাগ্রস্ত করে একটি প্রধান সমস্যা হিসাবে রয়ে গেছে। এই ত্রুটিগুলি ডিভাইসের কার্যক্ষমতা হ্রাস করতে পারে এবং ডিভাইসের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
এক্স-রে টপোলজিকাল ইমেজিং প্রযুক্তি: স্ফটিক বৃদ্ধিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য এবং ডিভাইসের কার্যকারিতার উপর ত্রুটিগুলির প্রভাব বোঝার জন্য, SiC ক্রিস্টালগুলিতে ত্রুটির কনফিগারেশনটি চিহ্নিত করা এবং বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। এক্স-রে টপোলজিকাল ইমেজিং (বিশেষ করে সিঙ্ক্রোট্রন বিকিরণ বিম ব্যবহার করে) একটি গুরুত্বপূর্ণ চরিত্রায়ন কৌশল হয়ে উঠেছে যা স্ফটিকের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর উচ্চ-রেজোলিউশন চিত্র তৈরি করতে পারে।
গবেষণা ধারনা
রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে: নিবন্ধটি প্রকৃত এক্স-রে টপোলজিক্যাল চিত্রগুলিতে পরিলক্ষিত ত্রুটি বৈসাদৃশ্য অনুকরণ করার জন্য ওরিয়েন্টেশন কনট্রাস্ট মেকানিজমের উপর ভিত্তি করে রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তি ব্যবহারের প্রস্তাব করে। এই পদ্ধতিটি বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টরের স্ফটিক ত্রুটিগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার একটি কার্যকর উপায় হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে।
সিমুলেশন প্রযুক্তির উন্নতি: 4H-SiC এবং 6H-SiC স্ফটিকগুলিতে পরিলক্ষিত বিভিন্ন স্থানচ্যুতিগুলিকে আরও ভালভাবে অনুকরণ করার জন্য, গবেষকরা রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তি উন্নত করেছেন এবং পৃষ্ঠের শিথিলকরণ এবং আলোক বৈদ্যুতিক শোষণের প্রভাবগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করেছেন।
গবেষণা বিষয়বস্তু
স্থানচ্যুতি প্রকার বিশ্লেষণ: নিবন্ধটি পদ্ধতিগতভাবে বিভিন্ন ধরণের স্থানচ্যুতি (যেমন স্ক্রু স্থানচ্যুতি, প্রান্ত স্থানচ্যুতি, মিশ্র স্থানচ্যুতি, বেসাল সমতল স্থানচ্যুতি এবং ফ্র্যাঙ্ক-টাইপ স্থানচ্যুতি) SiC-এর বিভিন্ন পলিটাইপে (4H এবং 6H ট্রাসিং ব্যবহার করে) এর বৈশিষ্ট্য পর্যালোচনা করে। সিমুলেশন প্রযুক্তি।
সিমুলেশন প্রযুক্তির প্রয়োগ: বিভিন্ন মরীচি অবস্থার অধীনে রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তির প্রয়োগ যেমন দুর্বল রশ্মি টপোলজি এবং প্লেন ওয়েভ টপোলজি, সেইসাথে সিমুলেশন প্রযুক্তির মাধ্যমে স্থানচ্যুতিগুলির কার্যকর অনুপ্রবেশ গভীরতা কীভাবে নির্ধারণ করা যায় তা অধ্যয়ন করা হয়।
পরীক্ষা এবং সিমুলেশনের সংমিশ্রণ: পরীক্ষামূলকভাবে প্রাপ্ত এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজকে সিমুলেটেড ইমেজের সাথে তুলনা করে, স্থানচ্যুতির ধরন, বার্গার্স ভেক্টর এবং স্ফটিকের স্থানচ্যুতির স্থানিক বন্টন নির্ধারণে সিমুলেশন প্রযুক্তির যথার্থতা যাচাই করা হয়।
গবেষণার সিদ্ধান্ত
সিমুলেশন প্রযুক্তির কার্যকারিতা: অধ্যয়নটি দেখায় যে রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তি একটি সহজ, অ-ধ্বংসাত্মক এবং দ্ব্যর্থহীন পদ্ধতি যা SiC-তে বিভিন্ন ধরণের স্থানচ্যুতির বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকাশ করে এবং কার্যকরভাবে স্থানচ্যুতিগুলির কার্যকর অনুপ্রবেশ গভীরতা অনুমান করতে পারে।
3D স্থানচ্যুতি কনফিগারেশন বিশ্লেষণ: সিমুলেশন প্রযুক্তির মাধ্যমে, 3D স্থানচ্যুতি কনফিগারেশন বিশ্লেষণ এবং ঘনত্ব পরিমাপ করা যেতে পারে, যা স্ফটিক বৃদ্ধির সময় স্থানচ্যুতিগুলির আচরণ এবং বিবর্তন বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশন: রে ট্রেসিং সিমুলেশন প্রযুক্তি উচ্চ-শক্তি টপোলজির পাশাপাশি পরীক্ষাগার-ভিত্তিক এক্স-রে টপোলজিতে আরও প্রয়োগ করা হবে বলে আশা করা হচ্ছে। উপরন্তু, এই প্রযুক্তিটি অন্যান্য পলিটাইপ (যেমন 15R-SiC) বা অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের ত্রুটি বৈশিষ্ট্যের সিমুলেশনেও প্রসারিত করা যেতে পারে।
চিত্র ওভারভিউ
চিত্র 1: সিনক্রোট্রন রেডিয়েশন এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজিং সেটআপের পরিকল্পিত চিত্র, যার মধ্যে ট্রান্সমিশন (লাউ) জ্যামিতি, বিপরীত প্রতিফলন (ব্র্যাগ) জ্যামিতি এবং চারণ ঘটনা জ্যামিতি। এই জ্যামিতিগুলি মূলত এক্স-রে টপোলজিকাল চিত্রগুলি রেকর্ড করতে ব্যবহৃত হয়।
চিত্র 2: স্ক্রু স্থানচ্যুতির চারপাশে বিকৃত এলাকার এক্স-রে বিচ্ছুরণের পরিকল্পিত চিত্র। এই চিত্রটি স্থানীয় বিচ্ছুরণ সমতল স্বাভাবিক (n) এবং স্থানীয় ব্র্যাগ অ্যাঙ্গেল (θB) এর সাথে ঘটনা বিম (s0) এবং বিচ্ছুরিত মরীচি (sg) এর মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে।
চিত্র 3: একটি 6H–SiC ওয়েফারে মাইক্রোপাইপ (MPs) এর ব্যাক-রিফ্লেকশন এক্স-রে টপোগ্রাফি চিত্র এবং একই বিচ্ছুরণ অবস্থার অধীনে একটি সিমুলেটেড স্ক্রু স্থানচ্যুতি (b = 6c) এর বৈসাদৃশ্য।
চিত্র 4: একটি 6H-SiC ওয়েফারের পিছনে-প্রতিফলন টপোগ্রাফি ছবিতে মাইক্রোপাইপ জোড়া। একই এমপিদের বিভিন্ন স্পেসিং এবং বিপরীত দিকের এমপিদের ছবি রে ট্রেসিং সিমুলেশন দ্বারা দেখানো হয়েছে।
চিত্র 5: একটি 4H-SiC ওয়েফারে ক্লোজড-কোর স্ক্রু ডিসলোকেশন (TSDs) এর চারণ ঘটনা এক্স-রে টপোগ্রাফি চিত্রগুলি দেখানো হয়েছে। চিত্রগুলি বর্ধিত প্রান্তের বৈসাদৃশ্য দেখায়।
চিত্র 6: 4H-SiC ওয়েফারে বাম-হাতে এবং ডান-হাতের 1c TSD-এর চারণ ঘটনার এক্স-রে টপোগ্রাফি চিত্রের রে ট্রেসিং সিমুলেশন দেখানো হয়েছে।
চিত্র 7: 4H–SiC এবং 6H–SiC-তে TSD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন দেখানো হয়েছে, বিভিন্ন বার্গার ভেক্টর এবং পলিটাইপের সাথে স্থানচ্যুতি দেখায়।
চিত্র 8: 4H-SiC ওয়েফারগুলিতে বিভিন্ন ধরণের থ্রেডিং এজ ডিসলোকেশন (TEDs) এর চারণ ঘটনা এক্স-রে টপোলজিকাল চিত্র এবং রে ট্রেসিং পদ্ধতি ব্যবহার করে সিমুলেট করা TED টপোলজিকাল চিত্রগুলি দেখায়।
চিত্র 9: 4H-SiC ওয়েফারে বিভিন্ন TED প্রকারের এক্স-রে ব্যাক-রিফ্লেকশন টপোলজিকাল ইমেজ এবং সিমুলেটেড TED কনট্রাস্ট দেখায়।
চিত্র 10: নির্দিষ্ট বার্গার ভেক্টর সহ মিশ্র থ্রেডিং ডিসলোকেশন (টিএমডি) এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন চিত্র এবং পরীক্ষামূলক টপোলজিকাল চিত্রগুলি দেখায়।
চিত্র 11: 4H-SiC ওয়েফারগুলিতে বেসাল প্লেন ডিসলোকেশন (BPDs) এর ব্যাক-রিফ্লেকশন টপোলজিকাল চিত্র এবং সিমুলেটেড এজ ডিসলোকেশন কনট্রাস্ট গঠনের পরিকল্পিত চিত্র দেখায়।
চিত্র 12: পৃষ্ঠ শিথিলকরণ এবং আলোক বৈদ্যুতিক শোষণ প্রভাব বিবেচনা করে বিভিন্ন গভীরতায় ডান-হাতের হেলিকাল BPD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন চিত্রগুলি দেখায়।
চিত্র 13: বিভিন্ন গভীরতায় ডান-হাতের হেলিকাল BPD-এর রশ্মি ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ এবং চরণের ঘটনা এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজ দেখায়।
চিত্র 14: 4H-SiC ওয়েফারের যেকোন দিকে বেসাল প্লেনের স্থানচ্যুতিগুলির পরিকল্পিত চিত্র দেখায় এবং অভিক্ষেপের দৈর্ঘ্য পরিমাপ করে কীভাবে অনুপ্রবেশ গভীরতা নির্ধারণ করা যায়।
চিত্র 15: চরণের ঘটনা এক্স-রে টপোলজিকাল চিত্রে বিভিন্ন বার্গার ভেক্টর এবং রেখার দিকনির্দেশের সাথে BPD-এর বৈসাদৃশ্য এবং সংশ্লিষ্ট রশ্মি ট্রেসিং সিমুলেশন ফলাফল।
চিত্র 16: 4H-SiC ওয়েফারে ডান-হাতের ডিফ্লেক্টেড TSD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ এবং চরণের ঘটনা এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 17: রে ট্রেসিং সিমুলেশন এবং 8° অফসেট 4H-SiC ওয়েফারে ডিফ্লেক্টেড TSD-এর পরীক্ষামূলক চিত্র দেখানো হয়েছে।
চিত্র 18: বিভিন্ন বার্গার ভেক্টরের সাথে ডিফ্লেক্টেড TSD এবং TMD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ কিন্তু একই লাইনের দিক দেখানো হয়েছে।
চিত্র 19: ফ্র্যাঙ্ক-টাইপ ডিসলোকেশনের রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ, এবং সংশ্লিষ্ট চরণের ঘটনা এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 20: 6H-SiC ওয়েফারে মাইক্রোপাইপের প্রেরিত সাদা রশ্মি এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজ এবং রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 21: 6H-SiC-এর অক্ষীয়ভাবে কাটা নমুনার চারণ ঘটনা একরঙা এক্স-রে টপোলজিক্যাল ইমেজ এবং BPD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 22: বিভিন্ন ঘটনা কোণে 6H-SiC অক্ষীয়ভাবে কাটা নমুনাগুলিতে BPD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন চিত্রগুলি দেখায়।
চিত্র 23: চরণের ঘটনা জ্যামিতির অধীনে 6H-SiC অক্ষীয়ভাবে কাটা নমুনাগুলিতে TED, TSD এবং TMD-এর রে ট্রেসিং সিমুলেশন চিত্রগুলি দেখায়।
চিত্র 24: 4H-SiC ওয়েফারে আইসোক্লিনিক লাইনের বিভিন্ন দিকের ডিফ্লেক্টেড TSD-এর এক্স-রে টপোলজিকাল ছবি এবং সংশ্লিষ্ট রে ট্রেসিং সিমুলেশন ইমেজ দেখায়।
এই নিবন্ধটি শুধুমাত্র একাডেমিক ভাগ করার জন্য. যদি কোন লঙ্ঘন হয়, তাহলে এটি মুছে ফেলতে আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।
পোস্টের সময়: জুন-18-2024