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" -> 53

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 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 81 >> Следующая


Если осуществлять процесс анодного окисления при условии U = const (впотенциостатическом режиме), то основная кинетическая зависимость отражается так называемой кривой спада тока (рис. 68). Падение тока при постоянстве клеммного напряжения обусловлено возрастанием сопротивления растущей пленки SiOs- На начальном участке ток падает резко, затем на кривой наблюдается область, для которой справедливо соотношение it = const (на этом Участке кривую спада тока условно можно представить гиперболой, причем оси-ординат являются ее асимптотами). Наконец, третий — диффузионный учас-к характеризуется очень медленным спадом тока с течением времени. Потен-д °статические кривые можно регистрировать двумя способами: измерением па-пов тока' заДавая начальный высокий потенциал на исходной автоокисленной На еРХН0СТ11 кремния, или снятием этой же зависимости после сформирования поверхности кремния слоя анодного оксида достаточной толщины. Первый

117

способ представляет чисто теоретический интерес, поскольку в начальный Мо мент окисления возникают значительные плотности тока, что приводит к обра зованию рыхлого, пористого окисла, разогреву и разложению электролита и дру* гим нежелательным явлениям, отрицательно сказывающимся на качестве анод! ного оксида. Используют его, если возникает необходимость исследования влия-ния на кинетику, анодного процесса свойств кремния (тип проводимости, сопр0. тивление, характер обработки поверхности и т. п.). Во втором же способе паде. ние плотности тока осуществляется через слой оксида и обусловлено полностью свойствами последнего. При этом наряду с ростом общей массы оксида происад. дит заполнение пор и уплотнение структуры пленки.

Рис. 68. Типичный вид кинетических кривых при анодном окислении кремния в потенциоста-тическом режиме (U1 < < U2 < U з — const)


Jj Uyconst

I=const f
I

а/
у



X1 ¦ t

с. 69. Кинетические кри-

е анодного
окисления в

комбинированном режиме

На явлении уплотнения пленки основано использование так называемого комбинированного режима анодного окисления. Сущность его заключается в том, что на первом этапе пленку формируют в гальваностатическом режиме до определенного, заранее выбранного значения потенциала (обязательно ниже его предельного значения для данного электролита), а затем, поддерживая достигнутый потенциал постоянным, продолжают анодное окисление в режиме спада тока {рис. 69). При этой последовательности режимов окисления соблюдаются наиболее благоприятные условия как на начальной стадии зарождения окисной пленки, так и на конечном этапе при ее доуплотнении. Общая толщина полученного таким путем оксида определяется, главным образом, гальваностатическим участком, поэтому, изменяя время T1 (рис. 69), можно легко задавать необходимую толщину анодного оксидного покрытия (с учетом предельного характера гальваностатических кривых).

В каком бы режиме ни осуществлялось анодное оксидирование кремния, выход по току неизменно остается очень малым (не боЛ$ 1—2%), что обусловлено протеканием ряда побочных процессов (ра3; ложение электролита, выделение кислорода и т. п.), а также мало" величиной ионного тока.

В качестве источника активного кислорода могут- выступать тР" компонента раствора электролита: вода (в виде примеси или как с°' ставная часть), кислородсодержащая солевая добавка и органически

118 - •

растворитель (спирты, N-метилацетамид и т. п.). Если обозначить дереза, ?, у относительный вклад соли, воды и растворителя в качестве источника кислорода, то можно записать а +?+Y = 1-Соль и вода — основные поставщики кислорода, а вклад органического растворителя незначителен (а + ?^v)- Однако анодное оксидирование успешно протекает и в обезвоженных органических растворителях с солевыми добавками. В этом случае основным источником кислорода следует считать соль. Как и в любой электрохимической системе, при анодном оксидировании кремния протекающие процессы могут быть представлены в виде анодных и катодных полуреакций. Катодные полуреакции в различных электролитах сходны между собой— в результате их на инертном металлическом электроде выделяется водород:

2H2O + 2е~ -> H2 + 20Н" ' K++ ОН- KOH NO3 + н2о + 2е~ NOj + гон-Анодные -полуреакции формально сводятся к двум процессам: окислению кремния родой и разложению электролита:

Si +¦2H2O -> SiO2 + Ае~ + 4H+

CH8OH-CH2OH ->- 2НСОН + 2H+ + 2е~ формальдегид

Зтиленгликоль и N-метилацетамид чаще всего применяются в качестве органических растворителей для приготовления электролитов при анодном окислении кремния. Кроме них иногда применяют и другие вещества с различными солевыми добавками. Несмотря на то- что подбор электролитов осуществляется эмпирически, можно сформулировать ряд общих требований к их компонентам. Во-первых, органический растворитель должен обладать достаточно высокой диэлектрической проницаемостью, что позволяет проводить процесс анодирования при высоких напряжениях без разрушения электролита. Во-вторых, он должен быть достаточно полярным, чтобы обеспечить требуемую растворимость солевых добавок. В-третьих, вводимая в электролит соль не только должна увеличивать электропроводность ра-01BOPa, но и содержать в своем составе кислород.
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама