Тест (оксидирование) (Готовые тесты по оксидированию)

1. При термическом оксидировании часть слоя SiO₂ врастает в исходную поверхность кремниевой пластины, а часть – нарастает над ней, следуя определенному соотношению. Получите аналитически это соотношение.

Для аналитического вывода соотношения, которое изображено на рисунке ниже мы будем использовать плотность кремния и плотность оксида кремния.

(P_Si-P_SiO2)/P_Si=0,54 – Таким образом и получается данное соотношение.

2. Используя первоисточник, дайте точное определение явлениям и параметрам, определяющим поток F₁:

• С какой стороны поверхности SiO₂ (внешней или внутренней по отношению к среде O₂) определена концентрация C*

Так как закон Генри звучит как закон, по которому при постоянной температуре растворимость газа в данной жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над раствором (закон пригоден лишь для идеальных растворов и невысоких давлений). По этому определению мы можем точно сказать, что концентрация С* определена с внешней стороны поверхности SiO₂ по отношению к среде O_2.

• Дайте определение адсорбции, имеющей место в рассматриваемом случае.

Адсорбция - это плотность потока, описывающая растворение молекул окислителя в приповерхностном слое и определяется разницей между максимальной и поверхностной концентрацией окислителя.

• Какой процесс описывается законом Генри – уравнение (3). Что такое Н и P_G в этом уравнении?

У Вас ошибка. Закон Генри - это формула под №2, а под №3 закон Фика.

Н – постоянная Генри. Изменяется с изменением температуры.

P_G – парциальное давление газа над раствором.

Закон Генри описывает процесс растворения О₂ в приповерхностном слое, что представляет собой слой, в котором растворен О₂.

• Объясните физический смысл концентрации Сo и коэффициента h в уравнении(1)

С₀ – поверхностная концентрация окислителя

h - коэффициент переноса.

3. При окислении кремния во влажном кислороде при 950 ^oC получена следующая зависимость толщины диоксида кремния от времени:

Покажите, как графически определить линейную и параболическую константы скорости из этих экспериментальных данных. Можно считать, что для окисления кремния во влажном кислороде τ = 0.

Мы не можем получить константу B при данных значениях, так как B не постоянна. Но это логично, так как мы получили практически линейный график. Однако константа А зависит от константы В, следовательно мы не можем получить ее с достаточной точностью по данному графику. Таким образом напрашивается вывод, что данный эксперимент проведен некорректно, так как значение А в разных точках отличается на порядок, но если мы посмотрим на формулу №10, то увидим, что и А, и В должны являться константами во всех точках полученного графика.

Документ excel прилагается.

4. Кремниевая пластина покрыта окислом толщиной 0,3мкм. Какое время необходимо для увеличения этой толщины до 0,5мкм:

• во влажном кислороде (температура 1200^oC, A = 0.05 мкм and B = 0.72 мкм²/час)

• в сухом кислороде (температура 1200^oC, A = 0.04 мкм and B = 0.045 мкм²/час)

1. А=0,05 мкм В=0,72мкм²/час

2. А=0,04 мкм В=0,045 мкм²/час

T_нач=(0,3²/0,72)+(0,3*0,05/0,72)=0,125+0,021=0,146 час

T_кон=(0,5²/0,72)+(0,5*0,05/0,72)=0,347+0,035=0,382 час

T= T_кон- T_нач=0.382-0.146=0.236 час

T_нач=(0,3²/0,045)+(0,3*0,04/0,045)=2+0,267=2,267 час

T_кон=(0,5²/0,045)+(0,5*0,04/0,045)=5,556+0,444=6 час

T= T_кон- T_нач=6-2,267=3,733 час