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" -> 51

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 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 80 >> Следующая


Все перечисленные зависимости, кроме чисто логарифмической, можно объединить степенной функцией вида d — кт". В самом деле, при п = 1 получаем линейную функцию d = kr, при п — V2 — параболическую d = Ігт1 /2 или d'2 = kr; при 1 > п > 1/2 — линейно-ПаРаболическую. Если п < 1/2, то получается параболически-лога-* Рифмическая зависимость, причем чем меньше показатель степени', Тем больше вклад логарифмического закона. В пределе при п = О получаем d — k = drnax, т. е. прямую, параллельную оси абсцисс, °пРеделяющую предельную толщину, к которой приближается кине-"ческая кривая. Степенную функцию удобно линеаризовать в коор-'iltHaTax Igd — IgT. Логарифмируя, получим

Ind= wlgx-f Igfe. (13.1)

H *

ва Рис. 64 представлены различные виды кинетической зависимости Ко°Рдинатах Igd —IgT. При этом если выбрать одинаковый мас-

113> щ

штаб по осям Igd и Igr, то линейная зависимость описывается прямой направленной под углом 45° к оси абсцисс (lgd/lgT = п = tg45° = і)' параболическая зависимость изображается прямой, наклоненной к Oc1J IgT под углом arctg V2 — 26°30'. Линейно-параболической зависи-мости отвечает кривая с углом наклона, промежуточным между 45 и 26°30'. Кривая, отвечающая логарифмическому закону, в этих

координатах не линеаризуется (пунктир на рис. 64). Ин. тервалы толщин окисла ц времени, отвечающие смене закономерностей роста, 33. висят от температуры, поскольку последняя определяет и энергетику поверхностной реакции, и коэффициент диф. фузии кислорода в оксиде. Изотермы окисления кремния в атмосфере сухого O2 и водяного пара представлены на рис. 65, 66.

Энергия активации процесса термического окисления, определяющая температурную зависимость скорости, является эффективной характеристикой реакции. Реально оксидирование протекает очень сложным образом, через ряд последовательных и параллельных стадий взаимодействия. Формально температурная зависимость скорости реакции описывается уравнением Арренйуса

fc = ft0exp (--J^' (13-2!

которое линеаризуется в полулогарифмических координатах \gk -— IITi

. T- (,3J

Точный физический смысл констант k0 и Ea (энергия активации) можно раскрыть только для реакций, идущих в одну стадию. В действительности же эти константы, относящиеся к формально-кинетическом) описанию системы, позволяют судить лишь приближенно о преобладав щем механизме контроля реакции. В зависимости от условий окислен^ кремния величины k0 и Ea могут изменяться. Например, при окислені" в сухом кислороде при 1000—IlOO0C рост пленки SiO2 определяет^ уравнением

/ 32200 \ по 4)

ds = 4,84- 108тexp /-,-^rJ, (13-''

Время, мин

Рис. 65. Изотермы термического окисления кремния в сухом кислороде при Po, = 1 атм

1.14 в водяном паре при тех же температурах

d2 = 3,35 • IOeT ехр ) • (13.5)

Величина энергии активации заметно зависит от состояния исход- ¦ н0й поверхности кремния и наличия на ней хемосорбированных примесей того или иного типа. Так, показано, что энергия активации окисления кремния в сухом кислороде зависит от содержания сорбированных «ионов» натрия на поверхности и может меняться от Ц8,7 кДж/моль (28,4 кал/моль) до 263,3 кДж/моль (63 ккал/моль). flo эффективной энергии активации можно условно сделать вывод о даиболее медленно протекающей (контролирующей) стадии процесса. При этом интервал 40—120 кДж/моль (10—30 ккал/моль) характеризует преимущественно диффузионный контроль, интервал 280—400 кДж/моль (70 — 100 ккал/моль) определяет преобладание поверхностной реакции, а промежуточные значения энергии активации отвечают смешанному контролю.

Физико-химические процессы на кремниевом аноде. Процесс анодного оксидирования возможен тогда, когда продукты окисления не удаляются с поверхности электрода растворением в электролите. Пассивация поверхности происходит, если образующийся оксид формируется в виде плотной малопористой пленки, достаточно прочно связанной с поверхностью подложки. Это явление наблюдается только Тогда, когда электрод выступает в качестве активного компонента электрохимического взаимодействия. В присутствии кислорода поверхность кремния уже покрыта тонким оксидным слоем. Эта хемо-С0Рбционная пленка служит барьером для диффузии кислорода и предохраняет кремний от полного окисления при комнатной температуре-Преодоление этого барьера возможно или термическим путем, поскольку коэффициент "диффузии экспоненциально растет с температуру, или созданием в окисле электрического ' поля. Одним из путей "елевого ускорения диффузии и является анодное оксидирование кРемния.

Падение потенциала на границе электрод—раствор обусловлено Фемя областями: областью пространственного заряда в приповерхност-(Па Слое электрода, плотной частью двойного электрического слоя w^C) в электролите (слой Гельмгольца) и диффузионной частью ДЭС

W2 /Oj

Время, мин

Рис. 66. Изотермы термического окисления кремния в водяном паре при Рн,о = 1 атм

115> 'І

(слой Гуи). Иногда падением потенциала в отдельных областях можно пренебречь. Так, для металлических электродов (с высокой концен. трацией электронов) можно не учитывать влияние пространственного заряда, а рассматривать лишь строение ДЭС и его влияние на электрод, ный потенциал. Для полупроводников заметный вклад в величину электродного потенциала дает пространственный заряд вблизи поверх, ности материала. Электрохимическое поведение кремния осложнено трудностями достижения равновесного потенциала как за счет малых токов обмена на границе полупроводник—электролит, обусловленных высоким сопротивлением материала, так и вследствие склонности кремния к пассивации. Обычно в растворе устанавливается так назы-ваемый стационарный потенциал, величина которого смещена в положительную сторону относительно равновесного значения.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама