薄膜、表面與奈米材料

在矽基板上以高溫形成熱氧化膜(SiO₂,線膨脹係數約0.5×10⁻⁶ K⁻¹),再冷卻至室溫。設矽的線膨脹係數約為2.6×10⁻⁶ K⁻¹,因熱膨脹差而在氧化膜中產生的應力為下列何者?

  1. A拉伸應力
  2. B壓縮應力
  3. C不產生應力
查看答案與解析

正確答案:B. 壓縮應力

冷卻時,矽比SiO₂收縮得更多。SiO₂膜被迫收縮的量多於它本身想收縮的量,因此在面內被壓縮而成為壓縮應力。熱應力的方向可以這樣判斷:膜的線膨脹係數大於基板時,冷卻後為拉伸;小於基板時則為壓縮。與矽上的鋁膜相比,膨脹係數的大小關係相反,因此應力的方向也相反。只要膨脹係數有差異,溫度從成膜溫度改變就會產生應力,因此「不產生應力」的選項是錯誤的。熱氧化膜的壓縮應力約為數百MPa,可由晶圓翹曲的量測求得。

回報錯誤

練習這個領域 前往領域頁面

相關計算工具

薄膜、表面與奈米材料的其他題目

  1. 將球狀粒子的直徑由1 µm縮小到10 nm時,單位體積的表面積(比表面積)變為幾倍?
  2. 縮小CdSe等半導體奈米晶體(量子點)的粒徑時,發光的顏色會如何改變?
  3. 在高真空(例如10⁻⁴ Pa左右)下進行真空蒸鍍的主要理由,下列何者正確?
  4. 將母相中分散著大小不同析出物粒子的合金在高溫下長時間保持時,所發生的奧斯華熟化(Ostwald ripening),下列敘述何者正確?
  5. 關於金屬晶體表面能的敘述,下列何者正確?