Կիսահաղորդիչների փորձարկման ոլորտում փորձարկման հարթակի նյութի ընտրությունը որոշիչ դեր է խաղում փորձարկման ճշգրտության և սարքավորումների կայունության մեջ: Համեմատած ավանդական թուջե նյութերի հետ, գրանիտը դառնում է կիսահաղորդիչների փորձարկման հարթակների իդեալական ընտրություն՝ իր բացառիկ կատարողականության շնորհիվ:
Գերազանց կոռոզիոն դիմադրությունը ապահովում է երկարատև կայուն աշխատանք
Կիսահաղորդիչների փորձարկման գործընթացում հաճախ ներգրավված են տարբեր քիմիական ռեակտիվներ, ինչպիսիք են կալիումի հիդրօքսիդի (KOH) լուծույթը, որն օգտագործվում է լուսառեզիստի մշակման համար, և փորագրման գործընթացում ուժեղ կոռոզիոն նյութեր, ինչպիսիք են ֆտորաջրածնային թթուն (HF) և ազոտական թթուն (HNO₃): Թուջը հիմնականում կազմված է երկաթե տարրերից: Նման քիմիական միջավայրում օքսիդավերականգնման ռեակցիաները մեծ հավանականություն ունեն: Երկաթի ատոմները կորցնում են էլեկտրոններ և ենթարկվում են տեղահանման ռեակցիաների լուծույթում առկա թթվային նյութերի հետ, ինչը առաջացնում է մակերեսի արագ կոռոզիա, առաջացնում է ժանգ և փոսիկներ, ինչպես նաև վնասում է հարթակի հարթությունն ու չափսերի ճշգրտությունը:
Ի տարբերություն դրա, գրանիտի հանքային կազմը այն օժտում է արտակարգ կոռոզիոն դիմադրողականությամբ: Դրա հիմնական բաղադրիչը՝ քվարցը (SiO₂), ունի չափազանց կայուն քիմիական հատկություններ և գրեթե չի արձագանքում սովորական թթուների և հիմքերի հետ: Դաշտային սպատի նման հանքանյութերը նույնպես իներտ են ընդհանուր քիմիական միջավայրերում: Մեծ թվով փորձեր ցույց են տվել, որ նույն մոդելավորված կիսահաղորդչային հայտնաբերման քիմիական միջավայրում գրանիտի քիմիական կոռոզիոն դիմադրողականությունը ավելի քան 15 անգամ ավելի բարձր է, քան թուջի: Սա նշանակում է, որ գրանիտե հարթակների օգտագործումը կարող է զգալիորեն կրճատել կոռոզիայից առաջացած սարքավորումների սպասարկման հաճախականությունը և արժեքը, երկարացնել սարքավորումների ծառայության ժամկետը և ապահովել հայտնաբերման ճշգրտության երկարաժամկետ կայունությունը:
Գերբարձր կայունություն, որը բավարարում է նանոմետրային մակարդակի հայտնաբերման ճշգրտության պահանջները
Կիսահաղորդչային փորձարկումները չափազանց բարձր պահանջներ ունեն հարթակի կայունության համար և անհրաժեշտ է ճշգրիտ չափել չիպի բնութագրերը նանոմասշտաբով: Թուջե մետաղի ջերմային ընդարձակման գործակիցը համեմատաբար բարձր է, մոտավորապես 10-12 ×10⁻⁶/℃: Դետեկտորային սարքավորումների աշխատանքի կամ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տատանման հետևանքով առաջացող ջերմությունը կառաջացնի թուջե հարթակի զգալի ջերմային ընդարձակում և կծկում, ինչը կհանգեցնի դետեկտորային զոնդի և չիպի միջև դիրքային շեղման և կազդի չափման ճշգրտության վրա:
Գրանիտի ջերմային ընդարձակման գործակիցը կազմում է ընդամենը 0.6-5×10⁻⁶/℃, որը թուջի ջերմային ընդարձակման գործակիցի մի փոքր մասն է կամ նույնիսկ ավելի ցածր։ Դրա կառուցվածքը խիտ է։ Ներքին լարվածությունը հիմնականում վերացվել է երկարատև բնական ծերացման միջոցով և նվազագույնի է հասցվում ջերմաստիճանի փոփոխությունների ազդեցության տակ։ Բացի այդ, գրանիտն ունի ուժեղ կոշտություն՝ թուջի կարծրությունից 2-3 անգամ ավելի բարձր (համարժեք է HRC > 51-ի), որը կարող է արդյունավետորեն դիմակայել արտաքին հարվածներին և տատանումներին և պահպանել հարթակի հարթությունն ու ուղիղությունը։ Օրինակ, բարձր ճշգրտությամբ չիպային սխեմայի հայտնաբերման դեպքում գրանիտե հարթակը կարող է վերահսկել հարթության սխալը ±0.5μm/m սահմաններում, ապահովելով, որ հայտնաբերման սարքավորումները կարողանան դեռևս հասնել նանոմասշտաբի ճշգրիտ հայտնաբերման բարդ միջավայրերում։
Հիանալի հակամագնիսական հատկություն, որը ստեղծում է մաքուր հայտնաբերման միջավայր
Կիսահաղորդչային փորձարկման սարքավորումների էլեկտրոնային բաղադրիչներն ու սենսորները չափազանց զգայուն են էլեկտրամագնիսական միջամտության նկատմամբ: Թուջը որոշակի աստիճանի մագնիսականություն ունի: Էլեկտրամագնիսական միջավայրում այն կառաջացնի ինդուկցված մագնիսական դաշտ, որը կխոչընդոտի հայտնաբերման սարքավորումների էլեկտրամագնիսական ազդանշաններին, ինչը կհանգեցնի ազդանշանի աղավաղման և աննորմալ հայտնաբերման տվյալների:
Մյուս կողմից, գրանիտը հակամագնիսական նյութ է և գրեթե չի բևեռացվում արտաքին մագնիսական դաշտերով։ Ներքին էլեկտրոնները գոյություն ունեն զույգերով քիմիական կապերի մեջ, և կառուցվածքը կայուն է, չի ազդվում արտաքին էլեկտրամագնիսական ուժերից։ 10 մՏ ուժեղ մագնիսական դաշտի միջավայրում գրանիտի մակերեսին ինդուկցված մագնիսական դաշտի ինտենսիվությունը կազմում է 0.001 մՏ-ից պակաս, մինչդեռ թուջի մակերեսին այն կազմում է ավելի քան 8 մՏ։ Այս առանձնահատկությունը թույլ է տալիս գրանիտային հարթակին ստեղծել մաքուր էլեկտրամագնիսական միջավայր հայտնաբերման սարքավորումների համար, հատկապես հարմար է էլեկտրամագնիսական աղմուկի խիստ պահանջներ ունեցող սցենարների համար, ինչպիսիք են քվանտային չիպերի հայտնաբերումը և բարձր ճշգրտության անալոգային սխեմաների հայտնաբերումը, արդյունավետորեն բարձրացնելով հայտնաբերման արդյունքների հուսալիությունը և հետևողականությունը։
Կիսահաղորդչային փորձարկման հարթակների կառուցման գործում գրանիտը համապարփակ կերպով գերազանցել է թուջե նյութերին՝ իր նշանակալի առավելությունների շնորհիվ, ինչպիսիք են կոռոզիոն դիմադրությունը, կայունությունը և հակամագնիսականությունը: Քանի որ կիսահաղորդչային տեխնոլոգիան զարգանում է դեպի ավելի բարձր ճշգրտություն, գրանիտը ավելի ու ավելի կարևոր դեր կխաղա փորձարկման սարքավորումների աշխատանքի ապահովման և կիսահաղորդչային արդյունաբերության առաջընթացի խթանման գործում:
Հրապարակման ժամանակը. Մայիսի 15-2025