Превращение нестеклообразного состояния SiO2

Превращение нестеклообразного состояния SiO2 в стеклообразное происходит в температурном интервале 950 – 970 К со скачкообразными изменениями энтальпии и показателя преломления. Анализ физико-химических параметров стекло- и нестеклообразного состояния диокида кремния позволяют сделать вывод , что получаемые термическим окислением кремния слои SiO2  находятся в состоянии более близком к стеклоообразному, чем к нестеклообразному.

Известно, что слои SiO2 на кремнии имеют аморфную структуру и состоят их жестких тетраэдров, оъединенных в кольцевые структуры. Число звеньев в кольце – возрастающая функция угла мостиковой связи SiOSi между соседними тетраэдрами, например, в 6-ти звенных кольцах угол равен 144˚, а в 4-х звенных кольцах — 120˚.      На границе раздела преобладают 4-х звенные кольца, а в глубине диоксида — 6-ти звенные.

Механические напряжения в системе SiSiO2 . В термически окисленных слоях кремния  экспериментально наблюдаются наличие внутренних сжимающих напряжений. Механические напряжения в слоях SiO2  делятся на макро- и микронапряжения. Макронапряжения характерны для всего образца. Известно, что пленка диоксида кремния упруго напряжена, и величина напряжений при комнатной температуре составляет 5х108 Па. При этом внутренние напряжения в подложке на 1 – 2 порядка ниже.

Наличие неоднородных микронапряжений в SiO2  экспериментально доказано и является, по-видимому, важнейшей причиной нестабильности электрических параметров. В процессе хранения структур кремний – диоксид кремния происходит снижение величины механических напряжений в системе SiSiO2, как показано на рисунке 6.3.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector