Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Анюхин В.З. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 45

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анюхин В.З.

Анюхин В.З., Гончаров Е.Г., Кострюкова Е.П. Практикум по химии и технологии полупроводников — М.: Высшыя школа, 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikumpohim1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 80 >> Следующая


Кинетика процессов травления. Травление рассматривают каЦ многостадийный процесс, включающий следующие этапы:" 1) диффузия реагента к поверхности; 2) адсорбция реагента; 3) поверхностная реакция; 4) десорбция продуктоЬ взаимодействия; 5) диффузия продуктов реакции от поверхности.

Скорость суммарного процесса зависит от наиболее медленной (контролирующей) стадии. При умеренных температурах скорость травления определяется стадией химического взаимодействия, реже — процессом диффузии. При высоких температурах контролирующей стадией служит диффузия. Адсорбция и десорбция характеризуются малыми энергиями активации, протекают (сравнительно с другими капами) быстро и поэтому лишь изредка лимитируют процесс.

Поверхностная реакция. Поверхностная реакция рассматривается как гетерогенное взаимодействие, скорость которого может быть 0ПРеделена из соотношения

v^kCexp(—AEJRT), (12.1)

где С — концентрация травителя в приповерхностном слое; k — кон-

101> станта скорости реакции; T — температура; AEa — энергия активации.

Энергия активации поверхностной реакции зависит от структуры и состояния поверхности материала. На грубо обработанных шероховатых поверхностях травление протекает с меньшей энергией активации. Посторонние атомы, дислокации и другие дефекты структуры могут повышать или понижать энергию активации растворения.

Поверхность, покрытую раствором травителя, можно рассматривать я как многоэлектродный гальванический элемент, состоящий из большого числа соединенных между собой микроскопических электродов. Участки поверхности с наибольшим числом нарушенных связей (границы зерен, блоков посторонних фаз, выходы дислокаций и т. п.) имеют низкую энергию активации, играют-роль анодов микроэлементов и растворяются в травителе. Участки с менее нарушенной структурой, имеющие более положительный электродный потенциал (более высокую AEa), являются катодами. Катоды не разрушаются, они лишь передают электроны анода молекулам или ионам травителя.

Катодная и анодная реакции могут иметь неодинаковые константы скоростей. При этом скорость суммарного процесса лимитируется одной полуреакцией. Если более медленной является анодная реакция, то реакция идет с анодным контролем. Если лимитирующим служит катодный процесс, то реализуется катодный контроль.

Если самой медленной стадией процесса является химическая реакция, то травители называются селективными. При этом скорость травления зависит от температуры, структуры поверхности, ее ориентации, но мало зависит от перемешивания и вязкости раствора. В селективных травителях выявляются неоднородности поверхности.

Диффузия. Согласно закону Фика, скорость диффузии определяется выражением

DS(C-C)

"дифф = - -4-(12.2)

• о

где D — коэффициент диффузии; S —поверхность фронта диффузии; Ь — толщина диффузионного слоя; С и С' — концентрации вещества в объеме и в приповерхностном слое. Б начальный момент С = С', и "диффузия не происходит. Потребление травителя снижает С',, скорость диффузии возрастает. Через некоторое время, если устанавливается стационарный процесс, скорость диффузии достигает определенной величины и больше не изменяется. Диффузионный контроль наблюдается для растворов травителей с низкими концентрациями реагентов, при высоких температурах или при процессах, сопровождающихся образованием плохо растворимых продуктов. При этом скорость процесса зависит от интенсивности перемешивания, вязкости раствора и слабо зависит от температуры и структуры поверхности. Незначительное влияние температуры на скорость диффузии связано с небольшой энергией активации, составляющей всего несколько. кДж/моль, в то время как энергия активации химических реакШ1" имеет порядок десятков кДж/моль. Травители с диффузионным контр0'

102> ^eM называются полирующими. Особенностью их действия является сглаживание шероховатостей, нечувствительность к физическим- и химическим неоднородностям поверхности.

Состав травителей. Химическое травление полупроводников основно на окислении поверхности травителем и последующем удалении образовавшихся продуктов. Неокисляющие травители на большинство полупроводниковых материалов не действуют. В состав травителей обычно включают: 1) растворитель (среда для образования гомогенной системы); 2) окислители, которые образуют окислы или другие продукты окнсления на поверхности полупроводника; 3) комплексо-образователи, которое растворяют продукт окисления и удаляют его с поверхности; 4) ускорители или замедлители первых двух реакций, если они протекают с такой скоростью, что ими трудно управлять; 5) специальные добавки, сообщающие травителю селективные свойства.

В качестве окислителей чаще всего в растворы для травления вводят HNO3, H2O2, NaOCl1 Br2, K3IFe(CN)6], Na2S2O8. Под действием этих веществ такие полупроводники, как германий и кремний, переходят в раствор или образуют поверхностные оксидные пленки:

Ge -f 4HN03 = GeO2 + 4NOa -f 2Н20 Ge + 4К3 [Fe (CN)e] = Ge [Fe (CN)e] + ЗК4 [Fe (CN)e] Ge +• 3H202 + Br2 = 2HBr + H2GeO8 + H2O

Роль комплексообразователей чаще всего играют ионы фтора» гидроксила или анионы различных органических кислот (лимонной, щавелевой, салициловой). При этом образуются растворимые анионные комплексы:
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама