సెమీకండక్టర్ పరికరాలలో సిలికాన్ నైట్రైడ్ ఉపయోగం ఏమిటి?

సిలికాన్ నైట్రైడ్ (Si3N4)దాని ప్రత్యేక విద్యుత్, ఉష్ణ మరియు యాంత్రిక లక్షణాల కారణంగా సెమీకండక్టర్ పరికరాలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే సమ్మేళనం. సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీలో సిలికాన్ నైట్రైడ్ యొక్క కొన్ని ప్రధాన ఉపయోగాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

1. గేట్ ఇన్సులేటర్:సిలికాన్ నైట్రైడ్మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ (MOS) పరికరాలలో గేట్ ఇన్సులేటర్ మెటీరియల్‌గా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది మెటల్ గేట్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు అంతర్లీన సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య విద్యుద్వాహక పొరగా పనిచేస్తుంది, ఇది విద్యుత్ ఐసోలేషన్‌ను అందిస్తుంది. సిలికాన్ నైట్రైడ్ అధిక విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (సాపేక్ష పర్మిటివిటీ) కలిగి ఉంటుంది మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సమర్థవంతంగా అడ్డుకుంటుంది. దాని అద్భుతమైన ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాలు పరికరంలో ఛార్జ్ యొక్క ప్రవాహంపై నియంత్రణను నిర్వహించడానికి సహాయపడతాయి.

2. పాసివేషన్: బాహ్య కలుషితాలు, తేమ మరియు భౌతిక నష్టం నుండి క్రియాశీల పరికర నిర్మాణాన్ని రక్షించడానికి సెమీకండక్టర్లలో సిలికాన్ నైట్రైడ్ తరచుగా పాసివేషన్ లేయర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది మలినాలను వ్యాప్తి చేయడాన్ని నిరోధించడం, ప్రస్తుత లీకేజీని తగ్గించడం మరియు అయాన్ వలసలకు వ్యతిరేకంగా రక్షిత అవరోధాన్ని అందించడం ద్వారా పరికరం యొక్క దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయత మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది.

3. వ్యాప్తి అవరోధం: పొరుగు పొరల నుండి డోపాంట్లు లేదా మలినాలను అవాంఛనీయ వ్యాప్తిని నిరోధించడానికి సిలికాన్ నైట్రైడ్ ఒక అవరోధ పొరగా పనిచేస్తుంది. ఇది సెమీకండక్టర్ పరికరంలోని వివిధ ప్రాంతాలను వేరుచేయడానికి, అవాంఛిత పరస్పర చర్యలను నిరోధించడానికి మరియు సరైన కార్యాచరణను నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

4. ఎట్చ్ మాస్క్: సిలికాన్ నైట్రైడ్ సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియలలో సాధారణంగా ఉపయోగించే అనేక ఎచాంట్‌లకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. సంక్లిష్ట పరికర నిర్మాణాలను రూపొందించడానికి లేదా తదుపరి ప్రాసెసింగ్ దశల కోసం నమూనాలను నిర్వచించడానికి ఇది నమూనా మరియు ఎంపికగా చెక్కబడి ఉంటుంది. దీని ఎట్చ్ రెసిస్టెన్స్ వివిధ లితోగ్రఫీ మరియు ఎచింగ్ ప్రక్రియలలో ఎట్చ్ మాస్క్ లేదా హార్డ్ మాస్క్‌గా ఉపయోగించడానికి అనువైన పదార్థంగా చేస్తుంది.

5. MEMS మరియు సెన్సార్లు: సిలికాన్ నైట్రైడ్ మైక్రోఎలెక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్స్ (MEMS) మరియు సెన్సార్ అప్లికేషన్‌లలో విస్తృతమైన ఉపయోగాన్ని కనుగొంటుంది. అధిక కాఠిన్యం, బలం మరియు ధరించడానికి నిరోధకతతో సహా దాని అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు మైక్రోసెన్సర్‌లు మరియు మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లలో నిర్మాణ పదార్థంగా ఉపయోగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.

మొత్తం,సిలికాన్ నైట్రైడ్సెమీకండక్టర్ పరికరాల రూపకల్పన, కల్పన మరియు పనితీరులో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, వాటి విద్యుత్ ఐసోలేషన్, రక్షణ మరియు పరికర లక్షణాల మెరుగుదలకు దోహదం చేస్తుంది. దీని లక్షణాలు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో బహుముఖ మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించే పదార్థంగా చేస్తాయి.