1SiO2的结构和性质:①分为结晶形和非结晶形(无定形),均由Si-O四面体组成:中心-硅原子,四个顶角-氧原子,形成O-Si-O键桥,相邻四面体靠此键桥连接
结晶形SiO2—由Si-O四面体在空间规则排列所构成
非结晶形SiO2—依靠桥键氧把Si-O四面体无规则地连接起来,构成三维的玻璃网络体
②热氧化制备SiO2的过程中,是氧或水汽等氧化剂穿过SiO2层,到达Si-SiO2界面,与Si反应生成SiO2,而不是Si向SiO2外表面运动、在表面与氧化剂反应生成SiO2
2SiO2的掩蔽作用:按杂质在网络中所处的位置可分为两类:网络形成者和网络改变者
网络形成者(剂)--可以替代SiO2网络中硅的杂质,也就是能代替Si-O四面体中心的硅,并能与氧形成网络的杂质
特点:离子半径与硅接近
网络改变者(剂)--存在于SiO2网络间隙中的杂质
一般以离子形式存在网络中
特点:离子半径较大,以氧化物形式进入SiO2中,进入网络之后便离化,并把氧离子交给SiO2网络
硅的热氧化的两种极限:一:当氧化剂在中的扩散系数DSiO2很小时称为扩散控制,二当扩散系数DSiO2很大时称为反应控制
3决定氧化常数的各种因素和影响氧化速率的因素:(1)氧化剂分压,在一定的氧化条件下,通过改变氧化剂分压课达到改变二氧化硅的生长速率的目的
(2)氧化温度,温度对抛物型速率常数的影响是通过氧化剂在SiO2中的扩散系数产生的
(3)硅表面晶向对氧化速率的影响
(4)杂质对氧化速率的影响4决定热氧化过程中的杂质在分布的因素:a杂质的分凝现象,b杂质通过二氧化硅的表面逸散,c氧化速率的快慢,d杂质在二氧化硅中的扩散速度
5分凝系数与再分布的关系:m=杂志在硅中的平衡浓度/杂质在二氧化硅中的平衡浓度四种分凝现象:m1,SiO2中快扩散:Ga;6杂质扩散机构:(1)间隙式扩散——杂质在晶格间的间隙运动,(2)替位式扩散