地特三等申論題
109年
[電子工程] 半導體工程
第 五 題
考慮 Si 的SiO2熱成長的機制可分為兩個步驟:氧分子擴散通過已成長的SiO2然後與下面的 Si 進行反應形成 SiO2。假設擴散的氧分子通量與SiO2厚度成反比。分別說明何時擴散步驟、反應步驟會成為瓶頸步驟。而在前述兩種狀況下,SiO2的厚度與時間的關係分別為何?(20分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到熱氧化機制，應立即聯想 Deal-Grove 模型。依據穩態通量連續性（擴散通量 = 反應通量），討論氧化層厚度對擴散速率的影響，進而推導出薄膜時為「反應控制」（線性關係），厚膜時為「擴散控制」（拋物線關係）。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題思路】利用 Deal-Grove 模型（熱氧化模型）之穩態通量連續性原理，分析擴散通量與化學反應通量的相對大小，進而推導厚度與時間的極限關係。 【詳解】 依據 Deal-Grove 模型，熱氧化過程在穩態下，氧分子的擴散通量（$F_{diff}$）必須等於在 Si/SiO$2$ 界面的化學反應通量（$F{rxn}$）。
▼ 還有更多解析內容