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 -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 51

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 81 >> Следующая


кого- окисления кремния ' ческого окисления кремния при T = const

температуры, и параболический закон сменяется параболически-логарифмическим d = k'\g(\ + C1T) -f- C2T'/2, а затем логарифмичес* ким законом d = k'\g (1 + сгт) при с2 = 0. Таким образом, термическое окисление кремния в технологически приемлемых интервалах температуры и времени выращивания в проточных системах- приводит к образованию пленок предельной толщины. Так, при температуре порядка 1200еС невозможно получить термический SiO2 на кремнии толщиной более примерно 1,5 мкм.

Все перечисленные зависимости, кроме чисто логарифмической, можно объединить степенной функцией вида d — kx". В самом деле, пРи п = 1 получаем линейную функцию d = kx, при п = V2 — параболическую d = &т'/2 или d2 = kx; 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 подуЧаем ^ _ ? __ dmiat т. е. прямую, параллельную оси абсцисс, °пРеделяющую предельную толщину, к которой приближается кине-Ическая кривая. Степенную функцию удобно линеаризовать в координатах lgrf — IgT. Логарифмируя, получим

lnrf=« nlgx -f IgAT- (13.1)

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

113

щ

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

координатах не линеаризует. ?Р| ¦ і і Li пін ill 11 ми : і .1 і-цщ ся (пунктир на рис. 64). Ин,

тервалы толщин окисла и времени, отвечающие смене закономерностей роста, за. висят от температуры, пос-кольку 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

¦' ft = fe0exP {--^f)' "¦ ¦ <13-2!

которое линеаризуется в полулогарифмических координатах \gk -

— im

10і Время, мин

Рис. 65. Изотермы термического окисления кремния в сухом кислороде при Po1 = 1 атм

lgft = lg/s0_ 4-

* К 0 4,575 T

(13.3)

Точный физический смысл констант k0 и Еа (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 преобладая" щем механизме контроля реакции. В зависимости от условий окислен^ кремния величины k0 и Еа могут изменяться. Например, при окислен*' в сухом кислороде при 1000—1100°С рост пленки SiO2 определяете» уравнением . . -

/ 32200 \ ,,я«

¦ 4,84 • 10*т exp -^rJ . 0ЗЛ

d8 =

114

в водяном паре при тех же температурах

23 ООО'

^ = 3,35-,04ep.(-

(13.5)

Величина энергии активации заметно зависит от состояния исход-рой 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 j 18,7 кДж/моль (28,4 кал/моль) до 263,3 кДж/моль (63 ккал/моль).-j7o эффективной энергии активации можно условно сделать вывод о наиболее медленно протекающей (контролирующей) w 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 т°гда, когда электрод выступает в качестве активного компонента электрохимического взаимодействия. В присутствии кислорода поверхность кремния уже покрыта тонким оксидным слоем. Эта хемо-сорбционная 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 температурой, или созданием в окисле электрического ' поля. Одним из путей долевого ускорения диффузии и является анодное оксидирование кРемния.
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама