Равновесная и неравновесная сегрегация примесей

При больших скоростях окисления условие термодинамически равновесной сегрегации может нарушаться из-за кинетического захвата примеси растущей плёнкой диоксида кремния. В этом случае изменение количества примеси в прокисленном слое кремния связано с сегрегационным потоком j_s следующим образом:

dQ – dQ_ox = j_sdt,

j_s = h(C_ox – C/m_s),

где h – коэффициент переноса. В этом случае из условия

получаем выражение для эффективного коэффициента сегрегации

Значение эффективного коэффициента сегрегации m_ef, в отличие от термодинамически равновесного m_s, зависит от скорости окисления (рис. 2.6). Как видно из рисунка, при малых скоростях окисления U_ox << h сегрегация равновесна, m_ef@ m_s, при больших скоростях окисления U_ox >> h имеет место кинетический захват, m_ef @
@ a. В области средних скоростей окисления U_ox » h сегрегация нерав-новесна. Неравновесная сегрегация реализуется при невысоких (не более 900 ^oC) температурах термического окисления во влажном кислороде, а также при окислении под давлением.