সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে সিলিকন নাইট্রাইডের ব্যবহার কী?

সিলিকন নাইট্রাইড (Si3N4)একটি যৌগ যা সাধারণত তার অনন্য বৈদ্যুতিক, তাপীয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের কারণে সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এখানে সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তিতে সিলিকন নাইট্রাইডের কিছু প্রধান ব্যবহার রয়েছে:

1. গেট অন্তরক:সিলিকন নাইট্রাইডমেটাল-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর (MOS) ডিভাইসে প্রায়ই গেট ইনসুলেটর উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এটি ধাতব গেট ইলেক্ট্রোড এবং অন্তর্নিহিত সিলিকন সাবস্ট্রেটের মধ্যে একটি অস্তরক স্তর হিসাবে কাজ করে, বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে। সিলিকন নাইট্রাইডের একটি উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক (আপেক্ষিক অনুমতি) রয়েছে এবং কার্যকরভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহকে ব্লক করে। এর চমৎকার অন্তরক বৈশিষ্ট্য ডিভাইসের মধ্যে চার্জ প্রবাহের উপর নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখতে সাহায্য করে।

2. প্যাসিভেশন: সিলিকন নাইট্রাইড প্রায়শই সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে একটি প্যাসিভেশন স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয় যাতে বাহ্যিক দূষণ, আর্দ্রতা এবং শারীরিক ক্ষতি থেকে সক্রিয় ডিভাইসের কাঠামো রক্ষা করা হয়। এটি অমেধ্যের বিস্তার রোধ করে, কারেন্ট লিকেজ কমিয়ে এবং আয়ন মাইগ্রেশনের বিরুদ্ধে একটি প্রতিরক্ষামূলক বাধা প্রদান করে ডিভাইসের দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্ব উন্নত করতে সাহায্য করে।

3. ডিফিউশন ব্যারিয়ার: সিলিকন নাইট্রাইড প্রতিবেশী স্তরগুলি থেকে ডোপ্যান্ট বা অমেধ্যের অবাঞ্ছিত প্রসারণ রোধ করতে একটি বাধা স্তর হিসাবে কাজ করতে পারে। এটি একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের বিভিন্ন অঞ্চলকে বিচ্ছিন্ন করতে, অবাঞ্ছিত মিথস্ক্রিয়া প্রতিরোধ এবং সঠিক কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে নিযুক্ত করা যেতে পারে।

4. ইচ মাস্ক: সিলিকন নাইট্রাইড সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত অনেক এচ্যান্টের প্রতিরোধী। জটিল ডিভাইস স্ট্রাকচার তৈরি করতে বা পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের ধাপগুলির জন্য প্যাটার্ন সংজ্ঞায়িত করতে এটি প্যাটার্নযুক্ত এবং বেছে বেছে খোদাই করা যেতে পারে। এর এচ রেজিস্ট্যান্স এটিকে বিভিন্ন লিথোগ্রাফি এবং এচিং প্রক্রিয়ায় এচ মাস্ক বা হার্ড মাস্ক হিসেবে ব্যবহারের জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে।

5. MEMS এবং সেন্সর: সিলিকন নাইট্রাইড মাইক্রোইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম (MEMS) এবং সেন্সর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপক ব্যবহার খুঁজে পায়। উচ্চ কঠোরতা, শক্তি এবং পরিধানের প্রতিরোধ সহ এর চমৎকার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে মাইক্রোসেন্সর এবং মাইক্রোঅ্যাকচুয়েটরগুলিতে কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

সামগ্রিকভাবে,সিলিকন নাইট্রাইডসেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ডিজাইন, বানোয়াট এবং কর্মক্ষমতার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তাদের বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা, সুরক্ষা এবং ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। এর বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে একটি বহুমুখী এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত উপাদান করে তোলে।