1)温度高温区B区,生长速率对温度的变化不敏感,生长速率由气相质量输运控制,并且对反应室的几何形状和气流有很大的依赖性。低温区A区,生长速率对温度的变化非常敏感,生长速率完全由表面化学反应控制。外延温度选在高温区:生长速率处于质量输运控制范围,温度的微小波动不会影响生长速率显著变化;淀积在表面的硅原子具有足够的能量和迁移能力,易找到合适的位置形成单晶;外延温度太高,会使自掺杂效应和扩散效应加重。
2)反应剂浓度外延生长速率由以下两因素较慢放入一个决定:氢还原𝐒𝐢𝐂𝐥4析出硅原子的速率;被释放出来的硅原子在衬底上生成单晶层的速率。𝐒𝐢𝐂𝐥4浓度较小,𝐒𝐢𝐂𝐥4被氢还原析出硅原子的速度远小于被释放出来的硅原子在衬底上生成单晶硅速度,化学反应速度控制外延层的生长速率;增加𝐒𝐢𝐂𝐥4浓度,化学反应速率加快,生长速度提高。浓度大到一定程度,化学反应释放硅原子速度大于硅原子在衬底表面的排列生长速度,此时生长速率受硅原子在衬底表面排列生长的速度控制。进一步增大𝐒𝐢𝐂𝐥4浓度(Y=0.1)生长速率减小;当Y=0.27时,逆向反应发生硅被腐蚀;
反向腐蚀越严重,生长速率下降,当Y>0.28时,只存在腐蚀反应。
3)气流速率气体流速越大,边界层越薄,相同时间内转移到单位衬底表面上的反应剂数量越多,外延层生长速率也越快;当气流大到一定程度时,外延层的生长速率基本不随气体流量增大而加快。因为此时边界层厚度很薄,输运到衬底表面的反应剂数量可能超过外延温度下的化学表面反应需要的数量,此时生长速率由化学反应速率决定。
4)衬底晶向不同晶面的键密度不同,键合能力存在差别,会对生长速率产生一定影响。共价键密度小,键合能力差,生长速率慢,例如(111)晶面;共价键密度大,键合能力强,生长速率快,例如(110)晶面。
(简答题)
影响外延薄膜的生长速度的因素有哪些?
正确答案
答案解析
略
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(简答题)
简述外延薄膜的生长过程,其最显著的特征是什么?
(填空题)
外延层的迁移率低的因素有原材料纯度();反应室漏气;外延层的晶体();系统沾污等;载气纯度不够;外延层晶体缺陷多;生长工艺条件不适宜。
(简答题)
下图为硅外延生长速度对H2中SiCL4摩尔分量的函数曲线,试分析曲线走势,并给出其变化的原因。
(填空题)
外延生长方法比较多,其中主要的有()外延、()外延、金属有机化学气相外延、分子束外延、()、固相外延等。
(简答题)
热蒸发法淀积薄膜的淀积速率与哪些因素有关?淀积速率的测量采用什么办法?
(简答题)
什么是溅射产额,其影响因素有哪些?简述这些因素对溅射产额产生的影响。
(简答题)
什么是扩散效应?什么是自掺杂效应?这两个效应使得衬底/外延界面杂质分布有怎样的变化?
(简答题)
什么是固相外延(SPE)及固相外延中存在的问题?
(多选题)
硅外延片的应用包括()。