Pfeiffer Vacuum

8.3 AMC 的性质

在气压和环境温度下,约含有 1015 个原子/cm2 的固体表面每秒每平方厘米接收 1023 [37] 次方的外来气体分子和原子 流。这意味着,在纳秒内,该表面将会覆盖上一些气体分子 层。分子粘着在表面的概率在很大程度上取决于其性质和该 表面的性质与形貌。但是即使在 ppbv 范围(体积的十亿分之几,即 10-9) )内的微量反应副产物,其以 1014 s-1 cm-2 的速 率撞击表面,如果粘着系数高的话,也将会在几秒内覆盖表 面。

空气分子可以是极性或非极性的。在非极性分子中,电荷对 称分布,正电荷和负电荷的中心重合。这方面的例子有氮气 N2 或线性 CO2 分子。这些分子通过弱范德华力保持在固体 表面上,具有范围通常在热能量 RT ≈ 2.5 kJ/mol 和约 20 · RT之间的结合能。在极性分子,电荷不对称分布,造成永久性偶极动量。在极性分子的例子中有水 H2O O 和用于半导 体蚀刻工艺的无机酸,如 HF 和 HCl。极性分子的结合能量较高,例如,对于 Si(100) 表面上的 H2O 大约为 138 kJ/ mol。这些分子可能与表面发生化学反应,形成进一步反应的 核心。

空气中极性和非极性分子

图 8.6: 空气中极性和非极性分子

表面上的气体固体相互作用

图 8.7: 表面上的气体固体相互作用

表面位置

图 8.8: 表面位置