Wie dick ist die ungefähr verbrauchte Siliziumschicht, wenn durch thermische Oxidation von Silizium ein SiO2-Film der Dicke x erzeugt wird?

Antwort: A. ca. 0,44x

Bei der thermischen Oxidation reagiert das Silizium selbst mit Sauerstoff zu SiO2. Aus dem Verhältnis der Atomdichte von Silizium (ca. 5,0×10²² cm⁻³) zur Moleküldichte von SiO2 (ca. 2,3×10²² cm⁻³) ergibt sich, dass für einen Oxidfilm der Dicke x etwa 0,44x Silizium verbraucht werden. Etwa 44 % des Oxidfilms wachsen unterhalb der ursprünglichen Oberfläche, 56 % darüber, und das Volumen dehnt sich etwa um den Faktor 2,2 aus. Der oxidierte Bereich bildet daher eine Stufe, und die Grenzfläche ist stets eine neue, saubere Fläche.