8.3 AMC의 속성

대기압 및 주위 온도에서 약 10¹⁵ atoms/cm² 를 포함하는 딱 딱한 표면은 초 당 그리고 cm² 당 약 10²³ 의 부수수적인 기체 분자 및 원자의 흐름을 받게 됩니다[37]. 이것은 몇 나노 초 이내에 표면이 얼마간의 기체 분자 층으로 뒤덮일 것임을 의 미합니다. 분자가 표면에 접착할 가능성은 분자의 속성과 표 면의 속성 및 지형에 따라 달라집니다. 하지만 ppbv(10억 개 부품 당 부피, 예: 10^-9) 범위에서 10¹⁴ s^-1 cm^-2 의 속도로 표면 에 부딪치는 반응 부산물의 최소 흔적은 흡착 계수가 높을 경 우 몇 초 이내에 표면을 덮습니다.

공기 중 분자는 극성이거나 무극성이 될 수 있습니다. 무극성 분자에서는 전기 전하가 대칭으로 분배되고, 양전하와 음전 하의 중심이 일치합니다. 예는 질소 N₂ 또는 선형 CO₂ 분자 입니다. 이 분자들은 약한 van der Waals 힘에 의하여 단단 한 표면에 고정되며, 결합 에너지는 범위가 일반적으로 RT ≈ 2.5 kJ/mol의 열 에너지에서 약 20 · RT 사이입니다. 극성 분 자에서는 전기 전하가 비대칭적으로 분배되어 영구 2극성 운 동량을 갖게 됩니다. 극성 분자의 예는 물 H₂O와, HF와 HCl 같이 반도체 식각 공정에 사용되는 무기산입니다. 극성 분자 의 결합 에너지는 더 높습니다. 예를 들어 1 Si(100) 표면의 H₂O일 경우엔 약 138 kJ/mol입니다. 이 분자들은 표면과 화 학적으로 상호작용하여 핵을 형성하여 더 큰 반응을 일으킬 수 있습니다.

그림 8.6: 공기 중 극성 및 무극성 분자

그림 8.7: 표면에서의 기체-고체 상호작용

그림 8.8: 표면 장소