Oxidation und Diffusion

Warum erscheinen Oxidfilme auf Silizium je nach Dicke in verschiedenen Farben?

  1. AWegen der Farbe der im Oxidfilm enthaltenen Störstellen
  2. BWegen der Interferenz des an Vorder- und Rückseite (der Grenzfläche zum Silizium) des Oxidfilms reflektierten Lichts
  3. CWeil der Oxidfilm selbst Licht emittiert
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Antwort: B. Wegen der Interferenz des an Vorder- und Rückseite (der Grenzfläche zum Silizium) des Oxidfilms reflektierten Lichts

SiO2 selbst ist transparent, doch das an der Oberfläche des Films reflektierte Licht und das an der Grenzfläche zum Silizium reflektierte Licht interferieren, sodass je nach Filmdicke bestimmte Wellenlängen (Farben) verstärkt erscheinen. Bei etwa 100 nm erscheint z. B. Braun bis Violett, bei etwa 300 nm Blau und bei etwa 500 nm Grünlich; dieselben Farben wiederholen sich periodisch mit der Dicke. Da man aus der Farbe die ungefähre Dicke erkennt, wurde früher mit einer Farbtabelle geprüft. Für präzise Messungen werden Ellipsometrie oder spektrale Interferenz verwendet.

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