题目
硅常用的湿法刻蚀溶液为:A. 热磷酸B. 氢氟酸C. 硝酸D. 硫酸
硅常用的湿法刻蚀溶液为:
A. 热磷酸
B. 氢氟酸
C. 硝酸
D. 硫酸
题目解答
答案
BC
B. 氢氟酸
C. 硝酸
B. 氢氟酸
C. 硝酸
解析
考查要点:本题主要考查硅材料湿法刻蚀常用化学试剂的选择,需要掌握不同酸性溶液对硅及其氧化物的蚀刻特性。
解题核心思路:
- 明确硅湿法刻蚀的关键试剂:需与硅发生化学反应生成易挥发物质,加速蚀刻。
- 区分不同酸的作用对象:氢氟酸(HF)直接与硅反应,硝酸(HNO₃)通过氧化作用辅助蚀刻,而热磷酸(H₃PO₄)常用于蚀刻二氧化硅,硫酸(H₂SO₄)一般不用于硅的蚀刻。
破题关键点:
- 氢氟酸的直接反应性:HF与Si反应生成SiF₄气体,实现蚀刻。
- 硝酸的氧化增强作用:HNO₃通过氧化反应加速蚀刻过程,提高效率。
硅的湿法刻蚀需选择能与硅反应生成挥发性物质的试剂。
- 氢氟酸(HF):
- 化学反应:$ \text{Si} + 4\text{HF} \rightarrow \text{SiF}_4 \uparrow + 2\text{H}_2$
- 作用:直接与硅反应,生成四氟化硅气体,实现蚀刻。
- 硝酸(HNO₃):
- 化学反应:在酸性条件下,硝酸作为强氧化剂,与硅反应生成可溶性硅酸盐:
$ \text{Si} + 6\text{H}^+ + 4\text{NO}_3^- \rightarrow \text{SiO}_2\text{Si}^{4+} + 4\text{NO} \uparrow + 3\text{H}_2\text{O} $ - 作用:加速蚀刻,提高反应速率。
- 化学反应:在酸性条件下,硝酸作为强氧化剂,与硅反应生成可溶性硅酸盐:
- 其他选项排除:
- 热磷酸(H₃PO₄):主要用于蚀刻二氧化硅(SiO₂),而非硅单质。
- 硫酸(H₂SO₄):一般用于金属或其他材料的蚀刻,不参与硅的直接反应。