气体在半导体外延中起到的作用
外延生长实际上主要是一个化学反应过程。硅外延生长使用的主要气源是氢气和氯硅烷类,如四氯化硅(SiCl4)、三氯甲硅烷(SiHCl3)和二氯甲硅烷(SiH2Cl2)。另外,为了降低生长温度,也经常使用硅烷作为气源。选择使用哪种气源主要由生长条件和外延层的规格来决定的,其中生长温度是选择气源种类时要考虑的重要因素。硅外延层生长速度和生长温度的关系。
氩气是无色、无味、单原子的惰性气体,原子量为39.948,密度为 1.78kg/m3(空气密度为 1.29kg/m 3)。氩气的重量是空气的1.4倍,可在熔池上方形成一层稳定的气流层,具有良好的保护性能。另外在焊接过程中,产生的烟雾较少,便于控制焊接熔池和电弧。氩气是一种惰性气体,在常温下与其它物质均不发生化学反应,在高温下也不溶于液态金属中,故在焊接有色金属时更能显示其优越性氩气是一种单原子气体,在高温下,氩气直接离解为正离子和电子,因此能量损耗低,电弧燃烧稳定。同时分解后的正离子体积和质量较大,对阴极的冲击力很强,具有强烈的阴极破碎作用。氩气对电弧的冷却作用小,所以电弧在氩气中燃烧时,热量损耗小,稳定性比较好。氩气对电弧的热收缩效应较小,加上氩弧的电位梯度和电流密度不大,维持氩弧燃烧的电压较低,一般10V即可。故焊接时电弧拉长,其电压改变不大,电弧不易熄灭。这点对手工氩弧焊非常有利。氩气是制氧的副产品,因为氩气的沸点介于氧、氮之间,差值很小,所以在氩气中常残留一定数量的杂质。