氧化與擴散

矽之所以長期被廣泛用作 MOS 元件材料,下列何者為其主要原因之一?

  1. A因為是直接能隙,可高效率發光
  2. B因為電子遷移率在所有半導體中最高
  3. C因為只需熱氧化就能輕易形成介面態少的優質絕緣膜(SiO2)
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正確答案:C. 因為只需熱氧化就能輕易形成介面態少的優質絕緣膜(SiO2)

矽只要熱氧化,就能形成絕緣性高、介面態僅約 10¹⁰ cm⁻²eV⁻¹ 的極少量 SiO2 薄膜。相較於 GeO2 會溶於水、化合物半導體無法形成良好的原生氧化層,這種良好的 MOS 介面是矽的一大優勢。自 1960 年前後 MOSFET 實用化以來,這就是矽一直被選為 LSI 材料的原因之一。在地殼中含量豐富也是其優點。

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