Dynamic modeling of Si(100) thermal oxidation: Oxidation mechanisms and realistic amorphous interface generation

نویسندگان

چکیده

Silicon together with its native oxide SiO$_2$ was recognized as an outstanding material system for the semiconductor industry in 1950s. In state-of-the-art device technology, is widely used insulator combination high-$k$ dielectrics such HfO$_2$, demanding fabrication of ultra-thin interfacial layers. The classical standard model derived by Deal and Grove accurately describes oxidation Si a progressed stage, however, strongly underestimates growth rates thin Recent studies report variety mechanisms during films range \SI{10}{\angstrom} various details still under debate. This paper presents first-principles based approach to theoretically assess thermal process technologically relevant Si(100) surfaceduring this initial stage. Our investigations from chemisorption single O$_2$ molecules onto $p(2\times2)$ reconstructed surface oxidized layers thickness up \SI{20}{\angstrom}. initially observed enhanced rate assigned barrierless events upon which oxygen molecule dissociate. We present strong evidence immediate amorphization layer onset oxidation. Surface reactions dominate until saturated separated substrate \SI{5}{\angstrom} transition region. becomes inert dissociative enables diffusion molecular \interface interface assumed within Deal-Grove model. Further then provided dissociations at due same charge transfer responsible surface.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Thermal oxidation of amorphous ternary Ta36Si14M50 thin films

The oxidation kinetics of reactively sputtered amorphous Tas&Si;,NSe thin films are studied in dry and wet ambient in the temperature range of 650-850 “C by backscattering spectrometry, Dektak profilometer, and x-ray diffraction analyses. The dry oxidation is. well described by a parabolic time dependence which corresponds to a process controlled by the diffusion of the oxidant in the oxide. Th...

متن کامل

Thermal Oxidation of AlGaAs: Modeling and Process Control

A simple physical model is developed for the thermal oxidation process of AlGaAs using the continuity equation. The model is based on the principle of oxidant mass conservation. Theoretical calculations are compared with experimental data to a good agreement. The model is then applied to the study of VCSEL batch fabrication. Several control parameters are discussed including AlGaAs layer thickn...

متن کامل

Mechanisms of DNA oxidation.

Oxidative damage of DNA caused by a variety of chemical and physical agents appears to be linked to cancer. However, it is becoming increasingly clear that endogenous generation of oxidants, such as hydroxyl radical and peroxynitrite, lead to oxidation of DNA, and this may cause cancer in individuals where no obvious exposure to chemical or physical agents known to be carcinogenic has occurred....

متن کامل

performance of biological system and advanced oxidation processes (aop) treating antibiotic production industrial wastewater

در این مطالعه، عملکرد دو سیستم اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته و یک سیستم بیولوژیکی برای حذف آموکسی سیلین در فاضلاب های سنتزیدر غلظت های مشابه با موارد صنعتی مورد بررسی قرار گرفته شدند. مطالعه انجام شده دارای سه بخش متفاوت اکسیداسیون با ازن و اشعه uv، اکسیداسیون با استفاده از نانو فتوکاتالیست tio2 و استفاده از بیوراکتور هوازی لجن فعال با جداکننده های فیزیکی می باشد. در هر بخش، متغیر های متفاوتی متنا...

15 صفحه اول

extraction and characterization of allium irancum plant extract and its application in the green synthesis of silver nano particles and oxidation of thiocarbony1 compounds

سنتز سبز نانوذرات فلزی (nps) درسالهای اخیر توجه بسیارزیادی را به خود جلب کرده است. زیرا این پروتوکل کم هزینه وسازگار با محیط زیست از روش های استاندارد سنتز. در این پایان نامه ما گزارش میکنیم یک روش ساده و سازگار با محیط زیست برای سنتز نانوذرات نقره با استفاده از محلول آبی عصاره گیاه allium iranicum به عنوان یک عامل کاهش دهنده ی طبیعی. نانو ذرات نقره مشخص شد با استفاده از تکنیک های uv-visible، x...

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Applied Surface Science

سال: 2023

ISSN: ['1873-5584', '0169-4332']

DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.155378