硅表面氧化机理
自然状态下,硅表面会被氧化得到几十纳米厚的氧化层,尤其是硅破碎后,会露出许多悬挂键,有文献说悬挂键使得容易被氧化。想问下,如何从一个硅原子(外层有7个电子,与其他三个硅共价)氧化等到二氧化硅,岂不是需要断开Si-Si共价键?其氧化机理是怎样?最好从结构上解释下
一个氧原子对应两个氧硅键,且键没有被共用,1mol二氧化硅里有2mol氧原子,所以有4mol氧硅键.也可以用碳原子分析,一个碳原子对应四个氧硅键.
在熔融石英中,某些氧原子,成为氧桥位,与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥,只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比,有氧桥的部分越大,氧化层的粘合力就越大,而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此,可以认为,SiO₂与其说是原子晶体,却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。
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