氧化與擴散

熱氧化時,當氧化層變得夠厚後,氧化層厚度與氧化時間的關係,下列何者正確?

  1. A厚度大致與時間的平方根成正比(拋物線定律)
  2. B厚度與時間的平方成正比
  3. C厚度與時間無關,維持固定
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正確答案:A. 厚度大致與時間的平方根成正比(拋物線定律)

在 Deal-Grove 模型中,x² + Ax = B(t + τ)。薄膜階段由介面反應主導,厚度大致與時間成正比(線性定律,x ≈ (B/A)t);膜變厚後則由氧化劑在膜中的擴散主導,厚度與時間的平方根成正比(拋物線定律,x ≈ √(Bt))。例如要使厚度加倍,約需 4 倍的時間。氧化層越厚越耗時,因此會以高溫、濕式、高壓的條件來加快速度。

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