በሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋትን ይለካል።

.
በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ መስክ፣ ትክክለኛነት የምርት ጥራት እና አፈጻጸም የሕይወት መስመር ነው። የሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች የምርት ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ እንደ ቁልፍ አገናኝ፣ በዋና ዋና ክፍሎቹ መረጋጋት ላይ ከሞላ ጎደል ጥብቅ መስፈርቶችን ያስገድዳሉ። ከእነዚህም መካከል፣ የግራናይት መድረክ፣ አስደናቂ የሙቀት መረጋጋት ያለው፣ በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ የማይተካ ሚና ይጫወታል። ይህ ጽሑፍ በሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋት አፈፃፀምን በጥልቀት በመተንተን በእውነተኛ የሙከራ መረጃ ያካሂዳል።
በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ የመለኪያ መሣሪያዎች የሙቀት መረጋጋት ጥብቅ መስፈርቶች
የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደት እጅግ በጣም ውስብስብ እና ትክክለኛ ሲሆን በቺፑ ላይ ያሉት የወረዳ መስመሮች ስፋት ወደ ናኖሜትር ደረጃ ገብቷል። በእንደዚህ አይነት ከፍተኛ ትክክለኛነት ባለው የማምረቻ ሂደት ውስጥ፣ ትንሽ የሙቀት ለውጥ እንኳን የመሳሪያ ክፍሎችን የሙቀት መስፋፋት እና መኮማተር ሊያስከትል ይችላል፣ በዚህም የመለኪያ ስህተቶችን ያስከትላል። ለምሳሌ፣ በፎቶሊቶግራፊ ሂደት ውስጥ፣ የመለኪያ መሳሪያዎች የመለኪያ ትክክለኛነት በ1 ናኖሜትር ከተለወጠ፣ እንደ አጭር ወረዳዎች ወይም በቺፑ ላይ ባሉ ወረዳዎች ውስጥ ክፍት ወረዳዎች ያሉ ከባድ ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም ቺፑ እንዲፈርስ ያደርጋል። በኢንዱስትሪ የውሂብ ስታቲስቲክስ መሠረት፣ ለእያንዳንዱ የ1℃ የሙቀት መጠን መለዋወጥ፣ ባህላዊው የብረት ቁሳቁስ የመለኪያ መሳሪያዎች መድረክ የብዙ ናኖሜትሮች ልኬት ለውጦች ሊያጋጥሙት ይችላሉ። ሆኖም፣ የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ የመለኪያ ትክክለኛነት በ±0.1 ናኖሜትሮች ውስጥ ቁጥጥር እንዲደረግ ይጠይቃል፣ ይህም የሙቀት መረጋጋት የመለኪያ መሳሪያዎቹ የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ፍላጎቶችን ማሟላት ይችሉ እንደሆነ ለመወሰን ቁልፍ ነገር ያደርገዋል።

የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋት የቲዎሬቲካል ጥቅሞች
ግራናይት፣ እንደ ተፈጥሯዊ ድንጋይ አይነት፣ የታመቀ ውስጣዊ የማዕድን ክሪስታላይዜሽን፣ ጥቅጥቅ ያለ እና ወጥ የሆነ መዋቅር ያለው ሲሆን የሙቀት መረጋጋት ተፈጥሯዊ ጥቅም አለው። ከሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት አንፃር፣ የግራናይት የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት እጅግ በጣም ዝቅተኛ ነው፣ በአጠቃላይ ከ4.5 እስከ 6.5×10⁻⁶/K ይደርሳል። በተቃራኒው፣ እንደ አሉሚኒየም ቅይጥ ያሉ የተለመዱ የብረት ቁሳቁሶች የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት እስከ 23.8×10⁻⁶/K ከፍ ያለ ነው፣ ይህም ከግራናይት ብዙ ጊዜ እጥፍ ነው። ይህ ማለት በተመሳሳይ የሙቀት ልዩነት ሁኔታዎች ውስጥ የግራናይት መድረክ ልኬት ለውጥ ከብረት መድረክ በጣም ያነሰ ነው፣ ይህም ለሴሚኮንዳክተር የመለኪያ መሳሪያዎች የበለጠ የተረጋጋ የመለኪያ ማጣቀሻ ሊሰጥ ይችላል።
በተጨማሪም የግራናይት ክሪስታል መዋቅር እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ወጥነት ይሰጠዋል። የመሳሪያው አሠራር ሙቀትን ወይም የአካባቢውን የሙቀት መጠን ሲቀይር፣ የግራናይት መድረክ ሙቀቱን በፍጥነት እና በእኩልነት ሊያስወግድ ይችላል፣ የአካባቢውን ከመጠን በላይ ሙቀት ወይም ከመጠን በላይ የማቀዝቀዝ ክስተቶችን ያስወግዳል፣ በዚህም የመድረኩን አጠቃላይ የሙቀት ወጥነት በብቃት ይጠብቃል እና የመለኪያ ትክክለኛነትን የበለጠ ያረጋግጣል።
የሙቀት መረጋጋት መለኪያ ሂደት እና ዘዴ
በሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ የግራናይት መድረክ የሙቀት መረጋጋትን በትክክል ለመገምገም፣ ጥብቅ የመለኪያ ዘዴ ነድፈናል። እጅግ በጣም ትክክለኛ በሆነ የግራናይት መድረክ የተገጠመለት ከፍተኛ ትክክለኛነት ያለው ሴሚኮንዳክተር ዋፈር የመለኪያ መሣሪያ ይምረጡ። በሙከራ አካባቢ፣ በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ አውደ ጥናት ውስጥ ያለው የተለመደ የሙቀት ልዩነት ክልል ተመስሏል፣ ማለትም ቀስ በቀስ ከ20℃ እስከ 35℃ በማሞቅ እና ከዚያም ወደ 20℃ በማቀዝቀዝ። አጠቃላይ ሂደቱ ለ8 ሰዓታት ቆይቷል።
በመለኪያ መሳሪያው ግራናይት መድረክ ላይ፣ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው መደበኛ የሲሊኮን ዋፈሮች ይቀመጣሉ፣ እና በእውነተኛ ጊዜ በሲሊኮን ዋፈሮች እና በመድረኩ መካከል ያለውን አንጻራዊ የአቀማመጥ ለውጦችን ለመከታተል የናኖስኬል ትክክለኛነት ያላቸው የመፈናቀል ዳሳሾች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በመድረኩ ወለል ላይ ያለውን የሙቀት ስርጭት ለመከታተል በመድረኩ ላይ በተለያዩ ቦታዎች ላይ በርካታ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያላቸው የሙቀት ዳሳሾች ይደረደራሉ። በሙከራው ወቅት፣ የመፈናቀያ መረጃው እና የሙቀት መረጃው የመረጃውን ሙሉነት እና ትክክለኛነት ለማረጋገጥ በየ15 ደቂቃው ተመዝግበዋል።
የተለካ መረጃ እና የውጤት ትንተና
በሙቀት ለውጦች እና በመድረክ መጠን ለውጦች መካከል ያለው ግንኙነት
የሙከራ መረጃዎች እንደሚያሳዩት የሙቀት መጠኑ ከ20℃ ወደ 35℃ ሲጨምር የግራናይት መድረክ መስመራዊ መጠን ለውጥ እጅግ በጣም ትንሽ ነው። ከተሰላ በኋላ፣ በጠቅላላው የማሞቂያ ሂደት ውስጥ፣ የመድረኩ ከፍተኛው መስመራዊ መስፋፋት 0.3 ናኖሜትሮች ብቻ ነው፣ ይህም በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደቶች ውስጥ የመለኪያ ትክክለኛነትን ለማግኘት ከስህተት መቻቻል ክልል በጣም ያነሰ ነው። በማቀዝቀዣ ደረጃ ላይ፣ የመድረኩ መጠን ሙሉ በሙሉ ወደ መጀመሪያው ሁኔታ ሊመለስ ይችላል፣ እና የመጠን ለውጥ መዘግየት ክስተት ችላ ሊባል ይችላል። ይህ በከፍተኛ የሙቀት መለዋወጥ ስር እንኳን እጅግ በጣም ዝቅተኛ የልኬት ለውጦችን የመጠበቅ ባህሪ የግራናይት መድረክን አስደናቂ የሙቀት መረጋጋት ሙሉ በሙሉ ያረጋግጣል።
በመድረኩ ወለል ላይ የሙቀት ወጥነት ትንተና
በሙቀት ዳሳሹ የተሰበሰበው መረጃ እንደሚያሳየው በመሳሪያዎቹ አሠራር እና የሙቀት ለውጥ ሂደት ወቅት በግራናይት መድረክ ወለል ላይ ያለው የሙቀት ስርጭት እጅግ በጣም ተመሳሳይ ነው። የሙቀት መጠኑ በጣም በሚለዋወጥበት ደረጃ ላይ እንኳን፣ በመድረኩ ወለል ላይ ባለው እያንዳንዱ የመለኪያ ነጥብ መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት ሁልጊዜ በ ±0.1℃ ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል። ወጥ የሆነ የሙቀት ስርጭት ባልተመጣጠነ የሙቀት ውጥረት ምክንያት የሚፈጠረውን የመድረክ መበላሸት ውጤታማ በሆነ መንገድ ያስወግዳል፣ የመለኪያ ማጣቀሻ ወለል ጠፍጣፋ እና መረጋጋትን ያረጋግጣል፣ እና ለሴሚኮንዳክተር ሜትሮሎጂ መሳሪያዎች አስተማማኝ የመለኪያ አካባቢ ይሰጣል።
ከባህላዊ የቁሳቁስ መድረኮች ጋር ሲወዳደር
የግራናይት መድረክ የተለካው መረጃ ከአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክ በመጠቀም ከተመሳሳይ አይነት የሴሚኮንዳክተር መለኪያ መሳሪያዎች ጋር ተነጻጽሯል፣ እና ልዩነቶቹ ጉልህ ነበሩ። በተመሳሳይ የሙቀት ለውጥ ሁኔታዎች ውስጥ የአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክ መስመራዊ መስፋፋት እስከ 2.5 ናኖሜትሮች ከፍ ያለ ሲሆን ይህም ከግራናይት መድረክ ስምንት እጥፍ ይበልጣል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በአሉሚኒየም ቅይጥ መድረክ ወለል ላይ ያለው የሙቀት ስርጭት ያልተመጣጠነ ሲሆን ከፍተኛው የሙቀት ልዩነት 0.8℃ ላይ ይደርሳል፣ ይህም የመድረኩን ግልጽ የሆነ መበላሸት ያስከትላል እና የመለኪያ ትክክለኛነትን በእጅጉ ይነካል።
በሴሚኮንዳክተር ሜትሮሎጂ መሳሪያዎች ትክክለኛ ዓለም ውስጥ፣ የግራናይት መድረኮች፣ እጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መረጋጋት ያላቸው፣ የመለኪያ ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ ዋና መሠረት ሆነዋል። የተለካው መረጃ የግራናይት መድረክ ለሙቀት ለውጦች ምላሽ በመስጠት ረገድ ያለውን አስደናቂ አፈፃፀም በጠንካራ ሁኔታ ያረጋግጣል፣ ይህም ለሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ኢንዱስትሪ አስተማማኝ የቴክኒክ ድጋፍ ይሰጣል። የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደቶች ወደ ከፍተኛ ትክክለኛነት ሲሄዱ፣ የግራናይት መድረኮች የሙቀት መረጋጋት ጥቅም ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በመምጣቱ በኢንዱስትሪው ውስጥ የቴክኖሎጂ ፈጠራን እና ልማትን ያለማቋረጥ ያፋጥናል።