Epitaxie

Beim epitaktischen Wachstum mit CVD hängt die Wachstumsrate im Bereich relativ niedriger Temperatur stark von der Temperatur ab. Welcher Grund ist richtig?

  1. AWeil die Wachstumsrate allein durch die zugeführte Menge an Prozessgas bestimmt wird
  2. BWeil die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion an der Oberfläche die Wachstumsrate bestimmt (oberflächenreaktionslimitiert)
  3. CWeil die Wachstumsrate nicht von der Temperatur abhängt
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Antwort: B. Weil die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion an der Oberfläche die Wachstumsrate bestimmt (oberflächenreaktionslimitiert)

Bei niedriger Temperatur ist die chemische Reaktion an der Oberfläche langsam, und ihre Geschwindigkeit bestimmt die Wachstumsrate (oberflächenreaktionslimitiert). Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt nach der Arrhenius-Gleichung exponentiell von der Temperatur ab; die Wachstumsrate hängt daher stark von der Temperatur ab, und die Temperaturgleichmäßigkeit über den Wafer geht unmittelbar in die Schichtdickengleichmäßigkeit ein. Bei hoher Temperatur ist die Reaktion ausreichend schnell, und die Geschwindigkeit, mit der das Prozessgas die Oberfläche erreicht, bestimmt die Wachstumsrate (zufuhr- bzw. diffusionslimitiert); dann ist die Gleichmäßigkeit der Gasströmung wichtig.

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