I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

Yuqori haroratda suv bug’i muhitida kremniyni oksidlash. 
Oksid  qatlamning  hosil  bo‘lishi  suv  molekulasining  SiO
2
  qatlamdan 
diffuziyalanib  o‘tib,  kremniy  sirtiga  yetib  kelishi  va  kremniy  bilan  kimyoviy 
reaksiyaga kirishishi natijasida amalga oshadi: 
    Si + 2H
2
O 

 SiO
2
 + 2N
2
 
(SiO
2
: 

=4 dielektrik singdiruvchanlik, 

=10
14
 Om·m) 
SiO
2 
qatlamining  strukturasini  shakllanishiga  reaksiya  natijasida  hosil  bo‘lgan 
vodorod  ta‘sir  qiladi.  Vodorod  molekulasining  diffuziya  koeffisiyenti  (2·10
-6
sek
sm
2
, 
T=1050 
0
С) suv molekulasining diffuziya koeffisiyenti (9·10
-10
 sm
2
/sek, T=1050 
0
C) 
dan  sezilarli  katta  bo‘lgani  uchun  SiO
2

  Si  chegarada  gidroqsil  guruhining  ((ON)
-
 
yoki  N
2
O)  hosil  bo‘lishi  nafaqat  suv  molekulalarining  mavjudligi  bilan  balki, 
vodorodning mavjudligi bilan ham bog‘liq bo‘ladi.  
T=1100 
0
С  dan  yuqori  haroratlarda  oksidlanish  jarayoni  parabola  qonuniyati 
bo‘yicha bo‘ladi: X
2
=Vt. 
                        X 

 oksid qatlam qalinligi  
                         t 

  oksidlanish vaqti  

---

 
151 
V=2·(
a
1
)·S
1
·V·D, [
soat
mkm
2
], a

natural son,  0                     C
1

 oksidlovchi atomlar miqdori, [cm
-3
]; 
                      V 

 oksid qatlam xajmi, [cm
3
]; 
                      D 

  oksidlovchi  atomlarning  oksid  qatlamdagi    diffuziya 
koeffisiyenti, [cm
2
/cek]. 
Tok
sid
<1100 
0
С    da  oksid  qatlam  hosil  bo‘lish  qonuniyati  paraboladan  farq 
qiladi: 
X
2
 + AX = Vt  ( 1 ) 
 A=2D(1/k + 1/

), [mkm];k

oksidlanish reaksiyasi tezligi doimiysi[cm/sek]; 

 oksidlovchining oksid qatlamda erish tezligi doimiysi, [cm/sek];   
Oksidlanish jarayoni past haroratlarda chiziqli qonuniyatga yaqin o‘zgaradi:  
X
0
=
A
Vt
     
( 2 ) 
Oksidlanish  tezligini  chiziqli  o‘zgarishi  uchun  oksidlansh  tezligi  oksidlanish 
kimyoviy  reaksiyasi  tezligiga  bog‘liq  bo‘ladi  va  (oksidlovchining  diffuziyalanish 
tezligiga bog‘liq bo‘lmasdan).  Bu qonuniyat esa past haroratlarda to‘laroq bajariladi. 
Kimyoviy  reaksiya  tezligi  kremniydagi  bo‘sh  bog‘lar  soniga  bog‘liq.  Chunki 
bo‘sh bog‘lar suv molekulasi bilan ta‘sirlashib SiO
2

 Si chegarada SiO
2
 hosil qiladi.  
Taglikda (plastinkada) kirishma atomlarining ko‘p bo‘lishi kimyoviy reaksiya 
tezligiga yoki oksidlovchi diffuziya koeffisiyentiga ta‘sir qiladi.  
T  =  600 

  1100 
0
C  harorat  oralig‘ida  fosfor  kontsentratsiyasi  ko‘p  bo‘lgan 
plastinka sirtini oksidlanish tezligi sezilarli katta bo‘ladi.  
Oksidlanish  jarayonida  o‘sayotgan  oksid  qatlamdan  fosfor  kremniyni  ichkari 
tomonga siqib chiqaradi. Bor kirishmasi uchun aksincha: o‘sayotgan oksid qatlam bor 
atomlarini  tortib  oladi.  Bu  esa  kremgniyda  oksidlovchi  atomlari  diffuziyasini 
tezlashtirishga  olib  keladi  (chunki  kremniy  qatlamida  bor  atomi  o‘rni  bo‘shab 
vakansiya hosil bo‘ladi). Shuning uchun, kremniyda bor miqdori ko‘p bo‘lsa past va 
yuqori  haroratlarda  oksidlanish  tez  bo‘ladi.  Suv  bug‘ida  oksidlash  tezligi  kristall 
yo‘nalishiga  bog‘liq  bo‘ladi  (past  haroratlarda  (parabolik  qonuniyatga 
bo‘ysunmaydigan holda).