Пару отличные данные по непосредственному азотированию кремния приобретены. Выяснено, то что азотирование, регистрируемое по привесу, завязывается при температуре 1230° С, то что же касается оптимальной температуры формирования нитрида, то указываемая в нынешней работе температура в 1450° С благотворно согласуется с установленной температурой в 1400-1490° С. Больше всего обстоятельное изыскание азотирования кремния проведено в [532], где показано, то что характер кинетических кривых насыщения кремния азотом пару отличен в интервалах 1240-1315° С; 1315-1385° С; 1385-1415° С и выше 1415° С.
Предполагается, то что первый из указанных интервалов соответствует простому растворению азота в кремнии (чисто диффузионный ход). Ускорение реакции, наблюдаемое в интервале 1315-1385° С, способна быть объяснено различием в коэффициентах термического расширения кремния и нитрида кремния, которое навевает напряжения в пленке нитрида, появление в ней разрывов, пустот, трещин с соответствующим обнажением поверхности кремния и ускорением азотирования. Определенную роль играет и давление кристаллизации образующегося нитрида кремния.
При температуре выше 1385° С и до 1415° С реакция протекает до полного азотирования кремния; ее большая скорость тоже, как и на предыдущем этапе, излагается растрескиванием слоя нитрида, в особенности при 1415° С, так как при температуре плавления кремния давление его паров высоко и они разрушают пленку нитрида, превращая ее в микропористое тушу, сквозь которое свободно проходит азот.
В работе показано, то что реакция формирования нитрида кремния при азотировании порошка кремния резко ускоряется при добавлении в заключительный 1 % CaF2, являющегося катализатором нынешней реакции. Создатели исследовали влияние добавок разных металлов на степень превращения кремния в нитрид при азотировании в течение 5 ч при 1300° С в токе азота.
Обнаружилось, то что самых активными катализаторами процесса служат марганец, железо, кобальт, палладий, никель, напротив, тоже медь; значительно свыше слабое влияние оказывают титан, ванадий, хром, молибден, золото, а также серебро и цинк даже препятствуют реакции азотирования кремния.
return_links(1); ?>