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薄膜結構的淀積、加工電子工業中的應用技術
薄膜技術在電子工業中的應用是基于我們對薄膜結構的淀
積、加工和利用時發生的物理過程的了解.
現代薄膜技術的關鍵方面是外延層的生長以及在薄膜結構
熱加工過程中發生的互擴散和反應.在稍后的章節里,我們將
建立理解這些薄膜現象的嚴格的科學依據.首先,我們給出作
為薄膜加工基礎的材料科學基本概念的慨述.
表面能,固體中的擴散以及應力.例如,由表面能確定淀
積在襯底上的薄膜是形成均勻的粘附層還是形成原子團.薄膜
技術要求均勻的、平整的、可控厚度的薄膜;
表面能是薄膜科學領域中的一個基本概念.一般來說.表
面能就是指建立新表面需要消耗的額外能量.我們知道金屬是
高表面能材料,而氧化物是低表面能材料.表面能的相對大小
決定一種材料是否和另一種材料相濕潤并形成均勻的粘附層.
具有非常低表面能的材料容易和具有較高表面能的材料相濕潤
.反之,如果淀積材料具有較高表面能,則它容易在具有較低
表面能襯底上形成原子團(俗稱“起球”).
表面能的定義是建立一個新的表面所需要的能量;因為這
個能量是附加的,因此取正值.事實上,液滴呈球狀以減小它
的表面能,晶體表面往往由許多小平面組成,也是為了獲得最
低表面能的表面.當我們打碎一塊物體,就產生兩個新的表面
。原先結合的鍵被打破.顯然表面能是與鍵能和產生新表面時
打破鍵的數目有關.這又和材料的結合能有關.
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