በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሣሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረኮችን የሚለካ የሙቀት መረጋጋት።

.
በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ መስክ ትክክለኛነት የምርት ጥራት እና አፈፃፀም የሕይወት መስመር ነው። የሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች, የምርት ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ እንደ ቁልፍ ማገናኛ, በዋና ክፍሎቹ መረጋጋት ላይ ጥብቅ መስፈርቶችን ይጥላል. ከነሱ መካከል ፣ የግራናይት መድረክ ፣ በሚያስደንቅ የሙቀት መረጋጋት ፣ በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሣሪያዎች ውስጥ አስፈላጊ ሚና ይጫወታል። ይህ ጽሑፍ በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሣሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረኮችን የሙቀት መረጋጋት አፈፃፀም በእውነተኛ የሙከራ መረጃ በኩል ጥልቅ ትንተና ያካሂዳል። .
በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ የመለኪያ መሳሪያዎች የሙቀት መረጋጋት ጥብቅ መስፈርቶች
ሴሚኮንዳክተር የማምረት ሂደቱ እጅግ በጣም ውስብስብ እና ትክክለኛ ነው, እና በቺፑ ላይ ያሉት የወረዳ መስመሮች ስፋት ወደ ናኖሜትር ደረጃ ገብቷል. እንዲህ ባለው ከፍተኛ ትክክለኛነት የማምረት ሂደት ውስጥ, ትንሽ የሙቀት ለውጥ እንኳን የሙቀት መስፋፋት እና የመሳሪያ ክፍሎችን መቀነስ ሊያስከትል ይችላል, በዚህም የመለኪያ ስህተቶችን ያስነሳል. ለምሳሌ በፎቶሊተግራፊ ሂደት ውስጥ የመለኪያ መሳሪያዎች መለኪያ ትክክለኛነት በ 1 ናኖሜትር ከተለያየ ከባድ ችግሮች ለምሳሌ በቺፑ ላይ ባሉ ወረዳዎች ውስጥ እንደ አጭር ዑደቶች ወይም ክፍት ዑደቶች ያሉ ከባድ ችግሮች ሊያስከትሉ ይችላሉ ይህም ቺፑን ወደ መፍረስ ያመራል። በኢንዱስትሪ መረጃ ስታቲስቲክስ መሰረት፣ በእያንዳንዱ 1℃ የሙቀት መጠን መለዋወጥ፣ ባህላዊው የብረታ ብረት ማቴሪያል መለኪያ መሳሪያዎች መድረክ የበርካታ ናኖሜትሮች ልኬት ለውጦችን ሊያደርግ ይችላል። ነገር ግን ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ በ±0.1 ናኖሜትር ውስጥ የመለኪያ ትክክለኛነትን መቆጣጠር ያስፈልገዋል፣ይህም የሙቀት መረጋጋት የሴሚኮንዳክተር ማምረቻውን ፍላጎት ማሟላት አለመቻሉን ለመወሰን የሙቀት መረጋጋት ቁልፍ ነገር ያደርገዋል። .

የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋት ጽንሰ-ሀሳባዊ ጥቅሞች
ግራናይት እንደ አንድ የተፈጥሮ ድንጋይ ፣ የታመቀ ውስጣዊ ማዕድን ክሪስታላይዜሽን ፣ ጥቅጥቅ ያለ እና ወጥ የሆነ መዋቅር ያለው እና የሙቀት መረጋጋት ተፈጥሯዊ ጥቅም አለው። ከሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት አንፃር የግራናይት የሙቀት መስፋፋት ጥምርታ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ሲሆን በአጠቃላይ ከ4.5 እስከ 6.5×10⁻⁶/K ይደርሳል። በአንጻሩ እንደ አሉሚኒየም alloys ያሉ ​​የጋራ የብረታ ብረት ቁሶች የሙቀት መስፋፋት ጥምርታ እስከ 23.8×10⁻⁶/K ከፍተኛ ሲሆን ይህም ከግራናይት በብዙ እጥፍ ይበልጣል። ይህ ማለት በተመሳሳዩ የሙቀት ልዩነት ሁኔታዎች ውስጥ የግራናይት መድረክ ልኬት ለውጥ ከብረት መድረክ በጣም ትንሽ ነው, ይህም ለሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች የበለጠ የተረጋጋ የመለኪያ ማመሳከሪያን ያቀርባል. .
በተጨማሪም የግራናይት ክሪስታል መዋቅር እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ የሙቀት ማስተላለፊያ ተመሳሳይነት ይሰጠዋል. የመሳሪያው አሠራር ሙቀትን ሲያመነጭ ወይም የአከባቢ ሙቀት ሲቀየር የግራናይት መድረክ ሙቀቱን በፍጥነት እና በእኩል መጠን ያስወግዳል ፣ የአካባቢ ሙቀትን ወይም ከመጠን በላይ የማቀዝቀዝ ክስተቶችን ያስወግዳል ፣ በዚህም የመድረኩን አጠቃላይ የሙቀት መጠን በትክክል ጠብቆ ማቆየት እና የመለኪያ ትክክለኛነትን የበለጠ ያረጋግጣል። .
የሙቀት መረጋጋት መለኪያ ሂደት እና ዘዴ
በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረክን የሙቀት መረጋጋት በትክክል ለመገምገም, ጥብቅ የመለኪያ እቅድ አዘጋጅተናል. እጅግ በጣም ትክክለኛ የሆነ የግራናይት መድረክ የተገጠመለት ሴሚኮንዳክተር ዋፈር መለኪያ መሳሪያ ይምረጡ። በሙከራ አካባቢ፣ በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ዎርክሾፕ ውስጥ ያለው የተለመደው የሙቀት ልዩነት ተመስሏል፣ ማለትም፣ ቀስ በቀስ ከ20℃ እስከ 35℃ በማሞቅ እና ከዚያም ወደ 20℃ እየቀዘቀዘ ነው። አጠቃላይ ሂደቱ ለ 8 ሰአታት ይቆያል. .
በመለኪያ መሣሪያው ግራናይት መድረክ ላይ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው መደበኛ የሲሊኮን ዋይፎች ይቀመጣሉ ፣ እና የመፈናቀል ዳሳሾች በ nanoscale ትክክለኛነት በሲሊኮን ዋይፎች እና በመድረክ መካከል ያለውን አንጻራዊ የቦታ ለውጦችን በእውነተኛ ጊዜ ለመከታተል ያገለግላሉ። ይህ በእንዲህ እንዳለ, በመድረክ ላይ ያለውን የሙቀት ስርጭት ለመከታተል ብዙ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው የሙቀት ዳሳሾች በመድረኩ ላይ በተለያየ አቀማመጥ ይደረደራሉ. በሙከራው ወቅት የመረጃውን ሙሉነት እና ትክክለኛነት ለማረጋገጥ በየ15 ደቂቃው የመፈናቀሉ መረጃ እና የሙቀት መጠን ተመዝግቧል። .
የተለካ ውሂብ እና የውጤት ትንተና
በሙቀት ለውጦች እና በመድረክ መጠን መካከል ያለው ግንኙነት
የሙከራ መረጃዎች እንደሚያሳዩት የሙቀት መጠኑ ከ 20 ℃ ወደ 35 ℃ ሲጨምር የግራናይት መድረክ መስመራዊ መጠን ለውጥ እጅግ በጣም ትንሽ ነው። ስሌት በኋላ, መላውን ማሞቂያ ሂደት በመላው, መድረክ ከፍተኛው መስመራዊ ማስፋፊያ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደቶች ውስጥ የመለኪያ ትክክለኛነት ስህተት መቻቻል ክልል ይልቅ እጅግ ያነሰ ነው 0.3 ናኖሜትር, ብቻ ​​ነው. በማቀዝቀዝ ደረጃ, የመድረክ መጠኑ ሙሉ በሙሉ ወደ መጀመሪያው ሁኔታ ሊመለስ ይችላል, እና የመጠን ለውጥ መዘግየት ክስተት ችላ ሊባል ይችላል. ይህ በጣም ዝቅተኛ የልኬት ለውጦችን በከፍተኛ የሙቀት መጠን መለዋወጥ ውስጥ የመቆየት ባህሪ የግራናይት መድረክን አስደናቂ የሙቀት መረጋጋት ሙሉ በሙሉ ያረጋግጣል። .
በመድረክ ወለል ላይ የሙቀት ተመሳሳይነት ትንተና
በሙቀት ዳሳሽ የተሰበሰበው መረጃ እንደሚያሳየው በመሳሪያው አሠራር እና በሙቀት ለውጥ ሂደት ውስጥ, በግራናይት መድረክ ላይ ያለው የሙቀት ስርጭት እጅግ በጣም ተመሳሳይ ነው. የሙቀት መጠኑ በከፍተኛ ሁኔታ በሚለዋወጥበት ደረጃ ላይ እንኳን, በመድረኩ ላይ በእያንዳንዱ የመለኪያ ነጥብ መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት ሁልጊዜ በ± 0.1 ℃ ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል. ወጥ የሆነ የሙቀት ስርጭት ባልተመጣጠነ የሙቀት ጭንቀት ምክንያት የሚፈጠረውን የመድረክ መበላሸትን ያስወግዳል፣ የመለኪያ ማመሳከሪያውን ወለል ጠፍጣፋ እና መረጋጋትን ያረጋግጣል እንዲሁም ለሴሚኮንዳክተር ሜትሮሎጂ መሳሪያዎች አስተማማኝ የመለኪያ አከባቢን ይሰጣል። .
ከባህላዊ ቁሳቁሶች መድረኮች ጋር ሲነጻጸር
የግራናይት መድረክ የሚለካው መረጃ የአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክን በመጠቀም ከተመሳሳይ ሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች ጋር ተነጻጽሯል እና ልዩነቶቹ ጉልህ ነበሩ። በተመሳሳዩ የሙቀት ለውጥ ሁኔታዎች ውስጥ የአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክ መስመራዊ መስፋፋት እስከ 2.5 ናኖሜትር ይደርሳል, ይህም ከግራናይት መድረክ ከስምንት እጥፍ ይበልጣል. ይህ በእንዲህ እንዳለ ፣ በአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክ ላይ ያለው የሙቀት ስርጭት እኩል ያልሆነ ፣ ከፍተኛው የሙቀት ልዩነት 0.8 ℃ ደርሷል ፣ ይህም የመድረክ ግልፅ ብልሽት ያስከትላል እና የመለኪያ ትክክለኛነትን በእጅጉ ይጎዳል። .
በሴሚኮንዳክተር ሜትሮሎጂ መሳሪያዎች ትክክለኛ ዓለም ውስጥ ፣ ግራናይት መድረኮች ፣ አስደናቂ የሙቀት መረጋጋት ያላቸው ፣ የመለኪያ ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ ዋናዎቹ ሆነዋል። የሚለካው መረጃ ለሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ኢንዱስትሪ አስተማማኝ ቴክኒካዊ ድጋፍ በመስጠት ለሙቀት ለውጦች ምላሽ በመስጠት የግራናይት መድረክ የላቀ አፈጻጸምን በብርቱ ያረጋግጣል። ሴሚኮንዳክተር የማምረት ሂደቶች ወደ ከፍተኛ ትክክለኛነት እየገሰገሱ ሲሄዱ፣ የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋት ጠቀሜታ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በመምጣቱ በኢንዱስትሪው ውስጥ የቴክኖሎጂ ፈጠራን እና ልማትን ቀጣይነት ባለው መልኩ ያንቀሳቅሳል።