试题详情
简答题简述常规热氧化办法制备SiO2介质薄膜的动力学过程，并说明在什么情况下氧化过程由反应控制或扩散控制。
  • 迪尔-格罗夫氧化模型可以很好地预测氧化层厚度，热氧化过程主要分为以下三个过程：（1）氧化剂从气体内部以扩散形式穿过滞留层运动到气体-SiO2界面，其流密度用J1表示。（2）氧化剂以扩散方式穿过SiO2层，到达SiO2-Si界面，其流密度用J2表示。（3）氧化剂在Si表面与Si反应生成SiO2，流密度用J3表示。
    当氧化剂在SiO2中的扩散系数DSiO2很小时（D<2层运动到SiO2-Si界面处的数量极少，与Si立即发生反应生SiO2，在界面处没有氧化剂的堆积，浓度趋于零。因扩散速度太慢，而大量氧化剂堆积在SiO2的表面处，浓度趋向于同气相平衡时的浓度C。此时，SiO2的生长速率主要由氧化剂在SiO2中的扩散速度决定，称为扩散控制。如果扩散系数DSiO2很大，Ci=C0=HPg/（1+ks/h）。此时，进入SiO2中的氧化剂快速扩散到SiO2-Si界面处，在界面处氧化剂与Si反应生成SiO2的速率很慢，造成氧化剂在界面处堆积，趋向于SiO2表面处的浓度。此时，SiO2生长速率由Si表面的化学反应速率控制，称为反应控制。

  • 关注下方微信公众号，在线模考后查看

热门试题