氧化與擴散

將矽熱氧化形成厚度為 x 的 SiO2 薄膜時,被消耗的矽厚度約為多少?

  1. A約 0.44x
  2. B約 1.0x
  3. C約 2.2x
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正確答案:A. 約 0.44x

熱氧化是矽本身與氧反應變成 SiO2。由矽的原子密度(約 5.0×10²² cm⁻³)與 SiO2 的分子密度(約 2.3×10²² cm⁻³)之比可知,形成厚度 x 的氧化層所消耗的矽約為 0.44x。氧化層約 44% 位於原始表面之下,56% 向上成長,體積膨脹約 2.2 倍。因此氧化的部分會形成階差,而介面總是新的潔淨表面。

熱氧化的氧化膜成長 氧化前 矽 氧化後 SiO₂(厚度 x) 矽 原本的表面 約0.56x 約0.44x 氧化膜厚度的約44%來自所消耗的原有矽
熱氧化的氧化膜成長 · 在圖解集中查看
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