ሴሚኮንዳክተር መሞከሪያ መድረክ፡- ከብረት ብረት ቁሶች ላይ ግራናይት የመጠቀም አንጻራዊ ጥቅሞች ምንድ ናቸው?

በሴሚኮንዳክተር ሙከራ መስክ የሙከራ መድረክ ቁሳቁስ ምርጫ ለሙከራ ትክክለኛነት እና ለመሳሪያዎች መረጋጋት ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ከባህላዊ የሲሚንዲን ብረት ቁሳቁሶች ጋር ሲነጻጸር ግራናይት በአስደናቂ አፈፃፀሙ ምክንያት ለሴሚኮንዳክተር መሞከሪያ መድረኮች ተስማሚ ምርጫ እየሆነ ነው።
የላቀ የዝገት መቋቋም የረጅም ጊዜ የተረጋጋ ሥራን ያረጋግጣል
በሴሚኮንዳክተር ሙከራ ሂደት ውስጥ እንደ ፖታስየም ሃይድሮክሳይድ (KOH) መፍትሄ ለፎቶሪሲስት ልማት ጥቅም ላይ የሚውል እና እንደ ሃይድሮፍሎሪክ አሲድ (HF) እና ናይትሪክ አሲድ (HNO₃) ያሉ በጣም የሚበላሹ ንጥረ ነገሮችን በመሳሰሉት የኬሚካል ውህዶች ብዙ ጊዜ ይሳተፋሉ። የብረት ብረት በዋናነት በብረት ንጥረ ነገሮች የተዋቀረ ነው. እንዲህ ባለው ኬሚካላዊ አካባቢ, ኦክሳይድ-መቀነሻ ምላሾች በጣም የመከሰት ዕድላቸው ከፍተኛ ነው. የብረት አተሞች ኤሌክትሮኖችን ያጣሉ እና በመፍትሔው ውስጥ ካሉት አሲዳማ ንጥረ ነገሮች ጋር የመፈናቀል ምላሽ ይሰጣሉ ፣ ፈጣን የገጽታ ዝገት ያስከትላሉ ፣ ዝገት እና ድብርት ይፈጥራሉ ፣ እና የመድረኩን ጠፍጣፋ እና የመጠን ትክክለኛነት ይጎዳሉ።

በአንጻሩ የግራናይት ማዕድን ስብጥር ያልተለመደ የዝገት የመቋቋም ችሎታ ይሰጦታል። ዋናው ክፍል ኳርትዝ (SiO₂) እጅግ በጣም የተረጋጋ ኬሚካላዊ ባህሪያት ያለው እና ከተለመዱ አሲዶች እና መሠረቶች ጋር ምንም ምላሽ አይሰጥም። እንደ ፌልድስፓር ያሉ ማዕድናት በአጠቃላይ ኬሚካላዊ አካባቢዎች ውስጥ የማይነቃቁ ናቸው. ብዙ ቁጥር ያላቸው ሙከራዎች እንደሚያሳዩት በተመሳሳዩ አስመሳይ ሴሚኮንዳክተር ማወቂያ ኬሚካላዊ አካባቢ የግራናይት ኬሚካላዊ የዝገት መቋቋም ከብረት ብረት ከ15 እጥፍ ይበልጣል። ይህ ማለት የግራናይት መድረኮችን በመጠቀም በዝገት ምክንያት የሚፈጠረውን የመሳሪያ ጥገና ድግግሞሽ እና ዋጋ በእጅጉ ይቀንሳል ፣የመሳሪያውን የአገልግሎት ዘመን ማራዘም እና የረዥም ጊዜ የማረጋገጫ ትክክለኛነትን ያረጋግጣል።
እጅግ በጣም ከፍተኛ መረጋጋት, የናኖሜትር ደረጃን የመለየት ትክክለኛነት መስፈርቶችን ማሟላት
የሴሚኮንዳክተር ሙከራ ለመድረክ መረጋጋት እጅግ በጣም ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት እና በ nanoscale ላይ ያለውን ቺፕ ባህሪያት በትክክል መለካት ያስፈልገዋል. የሲሚንዲን ብረት የሙቀት መስፋፋት ጥምርታ በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው፣ በግምት 10-12 ×10⁻⁶/℃። በማወቂያ መሳሪያዎች አሠራር ወይም በአካባቢው የሙቀት መጠን መለዋወጥ ምክንያት የሚፈጠረው ሙቀት ከፍተኛ የሆነ የሙቀት መስፋፋት እና የሲሚንዲን ብረት መድረክ መኮማተርን ያስከትላል, በዚህም ምክንያት በማወቂያው እና በቺፑ መካከል ያለው የአቀማመጥ መዛባት እና የመለኪያ ትክክለኛነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.

የግራናይት የሙቀት መስፋፋት ቅንጅት 0.6-5×10⁻⁶/℃ ብቻ ሲሆን ይህም ከሲሚንቶ ብረት ክፍልፋይ ወይም እንዲያውም ያነሰ ነው። አወቃቀሩ ጥቅጥቅ ያለ ነው። ውስጣዊ ጭንቀቱ በመሠረቱ ለረጅም ጊዜ በተፈጥሮ እርጅና ምክንያት የተወገደው እና በትንሹ የሙቀት ለውጥ ተጎድቷል. በተጨማሪም ግራናይት ጠንካራ ጥንካሬ አለው, ጥንካሬው ከ 2 እስከ 3 እጥፍ ከፍ ያለ የሲሚንዲን ብረት (ከ HRC> 51 ጋር እኩል ነው), ይህም ውጫዊ ተፅእኖዎችን እና ንዝረቶችን በተሳካ ሁኔታ ለመቋቋም እና የመድረኩን ጠፍጣፋ እና ቀጥተኛነት ይጠብቃል. ለምሳሌ፣ በከፍተኛ ትክክለኛነት ቺፕ ዑደቶች ማወቂያ፣ የግራናይት መድረክ የጠፍጣፋነት ስህተቱን በ± 0.5μm/m ውስጥ መቆጣጠር ይችላል፣ ይህም የማወቂያ መሳሪያው አሁንም ውስብስብ በሆኑ አካባቢዎች ውስጥ ናኖስኬል ትክክለኛነትን ማወቅ መቻሉን ያረጋግጣል።
እጅግ በጣም ጥሩ ፀረ-መግነጢሳዊ ንብረት፣ ንጹህ የመለየት አካባቢ መፍጠር
በሴሚኮንዳክተር መሞከሪያ መሳሪያዎች ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኒካዊ ክፍሎች እና ዳሳሾች ለኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት በጣም ስሜታዊ ናቸው። የብረት ብረት መግነጢሳዊነት የተወሰነ ደረጃ አለው. በኤሌክትሮማግኔቲክ አካባቢ ውስጥ፣ የሚፈጠር መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል፣ ይህም የፍተሻ መሳሪያዎች ኤሌክትሮማግኔቲክ ምልክቶች ላይ ጣልቃ ስለሚገባ የምልክት መዛባት እና ያልተለመደ የመለየት መረጃን ያስከትላል።

ግራናይት በበኩሉ አንቲማግኔቲክ ቁስ ነው እና በውጫዊ መግነጢሳዊ መስኮች ብዙም ፖላራይዝድ አይደለም። የውስጠኛው ኤሌክትሮኖች በኬሚካላዊ ትስስር ውስጥ ጥንድ ሆነው ይገኛሉ፣ እና አወቃቀሩ የተረጋጋ ነው፣ በውጫዊ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች አይነካም። በጠንካራ መግነጢሳዊ መስክ 10mT አካባቢ፣ በግራናይት ወለል ላይ የሚፈጠረው መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ ከ0.001mT ያነሰ ሲሆን በብረት ብረት ላይ ያለው ደግሞ ከ8mT በላይ ነው። ይህ ባህሪ የግራናይት መድረክ ለማወቂያ መሳሪያዎች ንፁህ የኤሌክትሮማግኔቲክ አካባቢ እንዲፈጥር ያስችለዋል ፣በተለይም ለኤሌክትሮማግኔቲክ ጫጫታ ጥብቅ መስፈርቶች እንደ ኳንተም ቺፕ ማወቂያ እና ከፍተኛ ትክክለኛነት የአናሎግ ወረዳ ማወቂያ ፣የፍተሻ ውጤቶቹን አስተማማኝነት እና ወጥነት በማሳደግ ለሁኔታዎች ተስማሚ ነው።

ሴሚኮንዳክተር የሙከራ መድረኮችን በሚገነቡበት ጊዜ ግራናይት እንደ ዝገት መቋቋም ፣ መረጋጋት እና ፀረ-ማግኔቲዝም ባሉ ጉልህ ጥቅሞች ምክንያት የብረታ ብረት ቁሳቁሶችን ሙሉ በሙሉ አልፏል። ሴሚኮንዳክተር ቴክኖሎጂ ወደ ከፍተኛ ትክክለኛነት እየገፋ ሲሄድ ግራናይት የሙከራ መሳሪያዎችን አፈፃፀም በማረጋገጥ እና የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ እድገትን በማስተዋወቅ ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል።