第二章半导体材料和工艺化学品.docx
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第二章半导体材料和工艺化学品
第二章半导体材料和工艺化学品
概述
半导体材料拥有特有的电性能和物理性能，这些性能使得半导体器件和电路具有独特的功能。
这些性能会和原子的基本性能、固体、本征半导体和掺杂半导体的电性能一同分析。
在本章的第二部分，我们会讨论适用于工艺化学品的基础化学。
目的
完成本章后您将能够：
1.分清原子的各个部分。
2.说出掺杂半导体的两种特性。
3.列出至少三种半导体材料。
4.列出与硅相比，砷化镓的优缺点。
5.解释N型和P型半导体材料在组成和电性能方面的不同。
6.描述电阻率和电阻的特性。
7.指明酸，碱和溶剂的不同。
8.列出自然界的四种状态。
9.给出原子、分子和离子的定义。
10.解释至少四种化学品的安全操作规则。
原子结构
玻尔原子
要想理解半导体材料就必须了解原子结构的基本知识。
原子是自然界的基本构造单元。
自然界中的任何事物都是由96种稳定12种不稳定的元素组成。
每一种元素都有不同的原子结构，不同的结构决定了元素的不同特性。
黄金的特性也是由黄金的原子结构决定的。
如果一块黄金不断地被分割而变小，那么最终会留下一小块，依然能呈现出黄金的特性，这一小块就是原子。
进一步分下去，就会产生组成每个原子的三个部分。
它们被称作亚原子粒子，也就是质子，中子和电子。
这些亚原子粒子各有其特性。
要组成金原子就要求这些亚原子粒子有特定的组合和结构。
著名物理学家尼尔斯•玻尔最早把原子的基本结构用于解释不同元素的不同物理、化学和电性能（图2.1）。
e-=电子
+=质子
N=中子
O=未填充电子位置
图2.1玻尔原子模型
在玻尔的原子模型中，带正电的质子和不带电的中子集中在原子核中，带负电的电子围绕原子核在固定的轨道上运动，就象太阳的行星围绕太阳旋转一样。
带正电的质子和带负电的电子之间存在着吸引力，不过吸引力和电子在轨道上运行的离心力相抵，这样一来原子结构就稳定了。
每个轨道容纳的电子数量是有限的。
在有些原子中，不是所有的位置都会被电子填满，这样结构中就留下一个“空穴”。
当一个特定的电子轨道被填满后，其余的电子就必须填充到下一个外层轨道。
元素周期表
不同的元素，其原子中的电子、质子和中子数是不同的。
幸运地是，自然界把这些亚原子粒子有序地组合起来。
如果对决定原子结构的一些规则进行研究，就会对理解半导体材料和工艺化学品的特性有帮助。
原子（也是元素）的范围包括从最简单的氢原子（有一个电子）到最复杂的铹（有103个电子）。
氢原子只包括一个原子核中的质子和一个电子。
这种组合解释了原子结构的第一条规则。
1.在任何原子中都有数量相等的质子和电子。
2.任何元素都包括特定数目的质子，没有任何两种元素有相同数目的质子。
氢在原子核中有一个质子，而氧原子有八个。
这条规则引出了人们对每种元素指定特定的序数的做法，“原子序数”就等于原子中质子的数目（也就是电子的数目）。
元素的基本参照就是元素周期表（图2.2）。
周期表中每种元素都有一个方格，内有两个字母。
原子序数就在方格的左上角。
钙（Ca）的原子序数为20，所以我们立即知道钙原子核中有20个质子，轨道系统上有20个电子。
中子是中性不带电粒子，和质子一起构成原子核。
图2.3表示出了一号元素氢，三号元素锂和十一号元素钠的原子结构图。
当建立这些结构图的时候，就可以观察到电子在合适的轨道上分布的规则。
该规则就是每个轨道（n）只能容纳2n2 个电子。
按此算法，一号轨道只能容纳2个电子。
该规则迫使锂的第三个电子进入第二个轨道。
第二个轨道的电子数受该规则限制最多有8个，第三轨道的电子数最多有18个。
因此在建立有11个质子和电子的钠原子的结构图时，开始的两个轨道容纳了10个电子，第十一个电子就留在第三个轨道上。
这三个原子有一个共性，每种原子的最外层都只有一个电子，这显示出了元素的另外一个可观察到的事实。
图2.2元素周期表
第一号元素：
氢
第三号元素：
锂
第十一号元素：
钠
图2.3氢、锂和钠的原子结构
1.有相同最外层电子数的元素有着相似的性质，这个规则就反映在周期表中。
注意氢、锂和钠都出现在标着罗马数字I的竖列中，这个竖列数就代表最外层的电子数，每一列的元素都有着相似的性质。
2.最外层被填满或者拥有八个电子的元素是稳定的，这些原子在化学性质上要比最外层未填满的原子更稳定。
3.原子会试图与其它原子结合而形成稳定的条件各轨道被填满或者最外层有八个电子。
如掺杂半导体这一节所阐述的，规则4和5影响着N型和P型半导体材料的形成。
电传导
导电子
很多材料的一个重要的特性就是导电或者支持电流。
电流其实就是电子的流动。
如果元素或者材料中的质子对外层的电子的束缚相对较弱，电传导就可以进行。
在这样的材料中，这些电子可以很容易地流动和建立电流，这种情况存在于大多数金属中。
材料的导电性用一个叫做导电率的因素来衡量。
导电率越高，材料的导电性越好。
导电能力也用导电率的倒数，即电阻率来衡量。
材料的电阻率越低，相应导电能力也越好。
C=1/ρ
3个导体分别为铜、银、金
图2.4三个最好的电导体
其中C=导电率
ρ=单位为欧姆-厘米（Ω-cm）的电阻率
绝缘体和电容器
与导电性相对的是，有些材料中表现出核子对轨道电子的强大的束缚，直接的效果就是对电子移动有很大的阻碍，这些材料就是绝缘体。
它们有很低的导电率和很高的电阻率。
在电子电路和产品中，绝缘体如二氧化硅用作绝缘。
象做三明治那样把一层绝缘体夹在两个导体之间就形成了一种电子设备即电容。
在半导体结构中，MOS栅结构，被绝缘层隔开的金属层和硅基体之间和其它结构中都存在电容（参看第16章）。
电容的实际效用就是存储电荷。
电容在存储器中用于信息存储，消除在导体和硅表面垒集的不利的电荷，并且形成场效应晶体管中的工作器件。
薄膜的电容能力与其面积和厚度以及一个特性指数即绝缘常数。
半导体金属传导系统需要很高的导电率，因而也就是需要低电阻和低电容材料。
这些材料就是低绝缘常数的绝缘体，用于传导层间隔离的绝缘层需要高的电容或者高绝缘常数的绝缘体。
C=电容
k＝材料的绝缘常数
E0=自由空间的介电常数（自由空间有最高的电容）
A=电容的面积
t=绝缘材料的厚度
电阻
与导电率程度（和电阻率）相关的电因子就是特定体积材料的电阻。
电阻是材料电阻和尺寸的因子，如图2.5所示，电流的电阻由欧姆来衡量。
R=电阻
L=长度
W=宽度
D=高度
A=横截面积=WxD
P=材料电阻率
图2.5长方形棒的电阻
公式定义了特定材料特定体积的电阻（在图中，体积由三个维度X,Y,Z的矩形）。
这种关系类似于密度和重量，密度为材料的特性，重量为特定体积的材料所受的力。
电流类似与水管中的水流。
对于给定的水管直径和水压，只有一定量的水会流出水管，水流的阻力可以通过增加水管的直径，缩短水管和增加水压。
在电子系统中，通过增大材料的横截面，缩短部件的长度，增大电压（类似于水压）和减小材料的电阻，可以增强电流。
本征半导体
半导体材料，顾名思义就是本身就有一些天然的导电能力的材料。
有两种半导体元素——硅和锗，在元素周期表中位于第四列（如图2.6）。
另外，还有好几十种化合物材料（化合物就是两个或更多元素化合的材料）也表现出半导体的特性．这些化合物源自第三列和第四列的元素，如砷化镓和磷化镓。
其它化合物源自第二列和第六列的元素。
本征，该术语指的是材料处于纯净的状态而不是掺杂了杂质或其它物质。
Ge为元素半导体
3到5族化合物半导体
图2.6半导体材料
掺杂半导体
半导体材料在其本征状态是不能用于固态元件的。
但是通过一种叫做掺杂的工艺，可以把特定的元素引入到本征半导体材料中。
这些元素可以提高本征本导体的导电性。
掺杂的材料表现出两种独特的特性，它们是固态器件的基础。
这两种特性是：
1.通过掺杂精确控制电阻率
2.电子和空穴导电
掺杂半导体的电阻率
金属导电率的范围在每欧姆厘米104到106之间，该范围的含义可通过对如图2.5所示的电阻进行测试得到。
如果固定体积的金属的电阻率确定，改变电阻的唯一方法是改变金属的形状。
而在有半导体特性的材料中，电阻率可以改变，从而在电阻的设计中增加了又一个自由度。
半导体就是这样的材料，其电阻率的范围可以通过掺杂扩展到10-3到103之间。
半导体材料可以掺杂一些元素以达到一个有用的电阻率范围，材料或者多电子（N型）或者多空穴（P型）。
图2.7显示出掺杂程度与硅的电阻率之间的关系。
X轴标为载流子是因为材料中的电子或空穴叫做载流子。
注意有两条曲线：
N型与P型。
这是因为在材料中移动一个电子或空穴所需的能量是不同的。
如曲线所示，在硅中要达到指定的电阻率Ｎ型所需掺杂的浓度要比P型小。
另一种方法来表示这种现象就是移动一个电子比移动一个空穴的能量要小。
横轴为电阻率，纵轴为载流子浓度，其中P为硼掺杂，N为磷掺杂
图2.7硅的电阻率与掺杂（载流子）的浓度。
只需0.000001%到0.1%的掺杂物就可以使半导体达到有用电阻率范围。
半导体的特性允许在材料中创建出非常精确电阻率的区域。
电子和空穴传导
金属传导的另一个限制就是它只能通过电子的移动来导电。
金属永远是N型的。
通过掺杂特定的掺杂元素，半导体可以成为N型或者P型。
N型和P型半导体可以用电子或者空穴来导电。
在了解传导机理之前，了解在半导体结构中自由（多余）的电子或空穴的形成是有益的。
为理解N型半导体，如图2.8所示将很少量的砷（As）掺入硅（Si）中。
假定即使混合后每一个砷原子也被硅原子所包围。
使用2.3.2节的规则，原子试图通过在外层有八个电子来达到稳定，砷原子表现为与其邻近的硅原子共享四个电子。
但是，砷来自第五族外层有五个电子，直接的结果是其中的四个与硅中的电子配对，最后一个留下来。
这一个可以用来电子传导。
考虑到硅晶体中每立方厘米中有百万个原子，从而也就有很多电子可以用来导电。
在硅中，掺杂元素砷，磷和锑会形成N型硅。
对P型材料的理解的方法是相同的。
不同之处在于使用来自元素周期表第三族的硼来形成P型硅。
当混入硅中，它也与硅原子共享电子。
不过，硼只有三个外层电子，所以在外层会有一个无电子填充的位置。
这个未填充的位置就叫做空穴。
多出的电子
图2.8用砷来做N型掺杂的硅
空穴
图2.9用硼来做P型掺杂的硅
在掺杂的半导体材料中有很多的活动：
电子和空穴不停地形成。
电子会被吸引入未填充的空穴，从而留下一个未填充的位置，也就是另一个空穴。
如图2.10解释了空穴是怎样导电的。
当电压加在一段导电或半导电材料上时，负电子就移向电压的正极，就象电池一样。
在P型材料（图2.11），电子会沿t1的方向跃入一个空穴而移向正极。
当然当它离开它的位置时，它也留下一个新的空穴。
当它继续向正极移动时，它会形成连续的空穴。
这种效果对于用电流表来衡量这个过程的人来说就是该材料支持正电流，而实际上它是负电流移向相反的方向。
这种现象叫做空穴流（holeflow），是半导体材料所独有的。
图2.10N型半导体材料中的电子传导
电子方向；空穴方向
图2.11P型半导体材料中的空穴传导
在半导体材料中形成P型导电的掺杂剂叫做受主（acceptors）。
在半导体材料中形成N型导电的掺杂剂叫做授主（donors）。
记住这些术语一个简单的方法就是在受主中有一个p而授主中有一个n。
在图2.12中总结了导体，绝缘体和半导体的电特性。
在图2.13中总结了掺杂半导体的特性。
使用特定的掺杂元素在锗和化合物半导体中也可形成N型和P型半导体。
载流子迁移率
在2.5.6节提到过，在半导体材料中移动一个电子比空穴要容易。
在电路中，我们对载流子（空穴和电子）移动所需能量和其移动的速度都感兴趣。
移动的速度叫做载流子迁移率，空穴比电子迁移率低。
在为电路选择特定半导体材料时，这是个非常值得考虑的重要因素。
分类
电子
例子
导电率
1．导体
自由移动
金、铜、银
2．绝缘体
无法移动
玻璃、塑料
3．半导体
a．本征的
有些可以移动
锗、硅、3到5族元素
B．掺杂的
受控的部分可以移动
N型半导体
P型半导体
图2.12材料的电分类
N型
P型
1．导电
电子
空穴
2．极性
负
正
3．掺杂术语
授主
受主
4．在硅中掺杂
砷、磷、锑
硼
图2.13掺杂半导体的性质
半导体产品材料
锗和硅
锗和硅是两种重要的半导体，在最初固态器件时代，第一个晶体管是由锗制造的。
但是锗在工艺和器件性能上有问题。
它的937摄氏度熔点限制了高温工艺，更重要的是，它表面缺少自然发生的氧化物，从而容易漏电。
硅与二氧化硅平面工艺的发展解决了集成电路漏电问题，使得电路表面轮廓更平坦并且硅的1415摄氏度的熔点允许更高温的工艺。
因此，世界上超过了90%的生产用晶圆的材料都是硅。
半导体化合物
有很多半导体化合物由元素周期表中第三族和第四族，第二族和第六族的元素形成。
在这些化合物中，商业半导体器件中用得最多的是砷化镓（GaAs）和磷砷化镓（GaAsP），磷化铟（InP），砷铝化镓（GaAlAs）和磷镓化铟（InGaP）。
1这些化合物有特定的性能。
2当电流激活时，由砷化镓和磷砷化镓做成的二极管会发出可见的激光。
这些材料用于电子面板中的发光二极管（LED’s）。
砷化镓的一个重要特性就是其载流子的高迁移率。
这种特性使得在通讯系统中砷化镓器件比硅器件更快地响应高频微波并有效地把他们转变为电流。
这种载流子的高迁移率也是对砷化镓晶体管和集成电路的兴趣所在。
砷化镓器件会同类硅器件快上两到三倍，应用于超高速计算机和实时控制电路如飞机控制。
砷化镓本身就对辐射所造成的漏电具有抵抗性。
辐射比如宇宙射线会在半导体材料中形成空穴和电子，它会升高不想要的电流，从而造成器件或电路工作不正常或停止工作。
可以在辐射环境下工作的器件叫做辐射硬化。
砷化镓是天然辐射硬化。
砷化镓也是半绝缘的。
这种特性使邻近器件的漏电最小化，允许更高的封装密度，进而由于空穴和电子移动的距离更短，电路的速度更快了。
在硅电路中，必须建立在表面建立特殊的绝缘结构来控制表面漏电。
这些结构使用了不少空间并且减少了电路的密度。
尽管有这么多的优点，砷化镓也不会取代硅成为主流的半导体材料。
其原因在于性能和制造难度之间的权衡。
虽然砷化镓电路非常快，但是大多数的电子产品不需要那么快的速度。
在性能方面，砷化镓如同锗一样没有天然的氧化物。
为了补偿，必须在砷化镓上淀积多层绝缘体。
这样就会导致更长的工艺时间和更低的产量。
而且在砷化镓中半数的原子是砷，对人类是很危险的。
不幸的是，在正常的工艺温度下砷会蒸发，这就额外需要抑制层或者加压的工艺反应室。
这些步骤延长了工艺时间，增加了成本。
在晶体生长阶段蒸发也会发生，导致晶体和晶圆不平整。
这种不均匀性造成晶圆在工艺中容易折断，而且也导致了大直径的砷化镓生产比硅落后（参照第三章）。
尽管有这些问题，砷化镓仍是一种重要的半导体材料，其应用也将继续增多，而且在未来对计算机的性能可能有很大影响。
锗化硅
与砷化镓有竞争性的材料是锗化硅。
这样的结合把晶体管的速度提高到可以应用于超高速的对讲机和个人通讯设施当中。
3器件和集成电路的结构特色是用超高真空／化学气象沉积法（UHV/CVD）来淀积锗层。
4双极晶体管就形成在锗层上，不同于硅技术中所形成的简单晶体管，锗化硅需要晶体管具有异质结构（hetrostructures）和异质结（heterojunctions）。
这些结构有好几层和特定的掺杂等级从而允许高频的运行（参照第十六章）。
主要的半导体材料和二氧化硅之间的比较列在图2.14中。
铁电材料
在对更快和更可靠的存储器研究中，铁电体成为一种可行的方案。
一个存储器单元必须用两种状态中的一种（开／关，高／低，0／1）存储信息，能够快速响应（读写）和可靠地改变状态。
铁电材料电容如PbZr1-xTxO3（PZT）和SrBi2Ta2O9（SBT）正好表现出这些特性。
它们并入SiCMOS（参考第十六章）存储电路叫做铁电随机存储器（FeRAM）。
５
Ge
Si
GaAs
SiO2
原子质量
每立方厘米原子数或摩尔
晶体结构
单位晶格
密度
能隙
绝缘系数
熔点
击穿电压
热膨胀线性系数
图2.14半导体材料的物理性能
工艺化学品
很明显，需要很多工艺来将原始半导体材料转变为有用的器件，大部份的工艺使用化学品。
芯片制造首要是一种化学工艺，或者更准确地说是一系列化学工艺，高达20%工艺步骤是清洗和晶圆表面的准备。
６
半导体工厂消耗大量的酸，碱，溶剂和水。
为达到精确和洁净的工艺，部分成本是由于化学品需要非常高的纯度和特殊的反应机理。
晶圆越大，洁净度要求越高，相应就需要更多的自动清洗位置，清洗所用化学品的成本也就跟着升高。
当把芯片的制造成本加在一起，其中化学品占总制造成本可达40%。
对半导体工艺化学品洁净度的要求在第四章介绍。
在工艺章节会详细介绍特定化学品和它们的特性。
分子，化合物和混合物
在2.3.1节，用玻尔原子模型解释物质的基本结构。
这个模型可解释组成自然界所有物质的元素之间的结构差异，但是很显然自然界中超过了103（元素的数目）种物质。
非元素材料的基本单位是分子。
水的基本单位是两个氢原子和一个氧原子组成的分子。
材料的多样性源自原子之间相互结合形成分子。
每次我们想指定一个分子时就画一个如图2.15的图表是不方便的，更常用的方式是写出分子式。
如水它就是熟悉的H2O。
这个分子式确切地告诉我们在材料中的元素和其数目。
化学家用更确切的术语“化合物”来描述由元素的不同组合。
这样H2O（水），NaCl（氯化钠或盐），H2O2（过氧化氢）和As2O3（三氧化砷）都是由一个一个分子集合成的不同化合物。
有的元素结合成双原子分子，双原子分子是分子中有两个相同元素的原子。
熟悉的气体如氧气、氮气和氢气在自然状态下都是由双原子分子构成的。
这样它们的公式就是O2，N2和H2。
物质还有其它两种形式：
混合物和溶液。
混合物由两种或更多种物质构成，但每种物质都保留各自的特性。
典型的混合物就是盐和胡椒粉。
溶液是固体溶解于液体中的混合物，在液体中，固体分散分布，呈现出独特的性能。
不过溶液中的物质并没有形成新的分子。
盐水就是溶液的一个例子，可以把它分解回其初始状态：
盐和水。
图2.15水分子图
离子
术语“离子（ion）”或“离子的（ionic）”经常在半导体工艺中使用。
该术语指的是材料中任何电荷不平衡的原子或分子。
离子是通过在元素或分子的化学符号后加上一个正或负号的上标（Na+，Cl-）。
举例来说，一个很严重的污染问题就是可移动的离子污染比如钠（Na+）。
当钠进入半导体材料或器件中，由于钠带正电荷而引起问题。
但在某些工艺如离子注入工艺中，形成离子如硼离子（B+）对完成工艺是很必要的。
物质的状态
固体，液体和气体
物质有四种状态：
固体，液体，气体和等离子体（图2.16）。
**固体在常温常压下保持一定的形状和体积。
**液体有一定的体积但形状是变化的。
一公升的水会与其容器形状一致。
**气体既无一定形状又无一定体积。
它也会跟其容器形状一致，但跟液体不同之处是，它可扩展或压缩直至完全充满容器。
特定物质的状态与其压力和温度很有关系。
温度是对材料中包含的所有能量的一种衡量。
我们知道只需简单地改变其温度和（或）压力，水就可以在三种状态下存在（冰，液态水，蒸汽或水蒸气）。
压力的影响更加复杂，超出了本文的讨论范围。
固体
液体
气体
等离子体
图2.16物质的四种状态
等离子体
第四种状态就是等离子体。
恒星就是一个典型的例子，它当然不符合固体，液体或气体的定义。
等离子体是电离原子或分子的高能集合，在工艺气体上施加高能射频场可以诱发等离子体。
它可用于半导体技术中促使气体混合物化学反应，它的一个优点就是它跟对流系统如烤箱里的对流加热相比，能量可以在较低的温度下传递。
物质的性质
所有物质都可用其化学组成和由化学组成而决定的性质来区分。
在这一节，定义了好几个重要性质，都需要通过与半导体材料和工艺化学品打交道来理解的。
温度
不管是在氧化管中还是在等离子刻蚀反应室内，化学品的温度都对和其它化学品的反应发挥着重要影响，而且一些化学品的安全使用也需要了解和控制化学品的温度。
有三种温度表示方法用于标识材料的温度，它们是华氏温标，摄氏温标和开氏温标（图2.17）。
水的沸点
水的冰点
绝对零度
图2.17温度计量系统
华氏温标由德国物理学家GabrielFahrenheit用盐和水溶液开发的。
他把溶液的冰点温度定为华氏零度，不幸地是纯水的冰点温度更有用，结果是在华氏温标中水的冰点温度为32度，沸腾温度为212度，两点之间相差180度。
摄氏或百分温标在科学研究中更为常用，将纯水冰点设为0度，沸点设为100度更有意义。
注意这样在冰点和沸点之间正好是100度，这也意味着在摄氏温标中改变一度比华氏温标中需要更多的能量。
第三种温标是开氏温标。
它和摄氏温标用一样的尺度，只不过是基于绝对零度。
绝对零度就是所有原子停止运动的理论温度，该值为-273度。
在开氏温标中，水在273度结冰，在373度沸腾。
密度，比重和蒸汽密度
物质的一个重要性质就是密度（dense）。
当我们说某个东西是密集的，我们指的是单位体积的数量或重量。
软木塞就比等积的铁密度低。
密度以每立方厘米材料重量即克来衡量。
水作为标准（在4摄氏度）每立方厘米重1克。
其它的物质的密度用和相当体积的水的比值来表示。
硅的密度为2.3，这样每立方厘米的硅就重2.3克。
比重（specificgravity）这个术语指的是4摄氏度时液体和气体的密度，它是物质的密度与水的比值。
汽油的比重为0.75，意味着是水密度的75%。
蒸汽密度（vapordensity）是指在一定温度和压力下气体的密度。
空气每一立方厘米的密度为1，可以作为参考值。
氢气的蒸汽密度为0.60，它是同体积的空气密度的60%。
在同样大小的容器中，氢气的重量会是空气的60%。
压力和真空
物质另一个重要方面就是压力。
压力作为一种性质通常用于液体和气体。
压力定义为施加在容器表面上单位面积的力。
气缸中的气压迫使气体进入工艺反应室。
所有的工艺机器都用量表表来测量和控制气压。
气压表示为英镑每平方英寸（psia），大气压或托。
一个大气压就是在特定温度下包围地球的大气压力。
这样高压氧化系统在5个大气压下工作，其压力是大气压的5倍。
空气的大气压为14.7psia，在气缸中气压要用psig或英镑每平方英寸的表。
这意味着表的读数是绝对的，它并不包括外界的大气压。
真空（vacuum）也是在半导体工艺中要遇到的术语和情况，它实际上是低压的情况。
一般来说，压力低于标准大气压就认为是真空。
真空条件是用压力单位来衡量的。
低压倾向于用托来表示。
这个单位是以意大利科学家托里切利，他在气体和其性质领域做出了很多重要发现。
1托就是压力计中一毫米汞柱（manometer）所对应的压力。
如图2.18a所示的，想象当压力超过大气压时对压力计中水银柱的影响。
当压力升高，在盘子里的水银受压而使水银柱升高。
现在想象当气体从系统中抽走形成真空时会怎样（图2.18b）。
只要有任何气体分子或原子在压力计中，施加在盘中的水银上的压力就会很小，从而水银柱就会升高一点点但很有限。
水银柱变化是毫米级的，是与压力相关，或者在这种情况下是与真空有关。
蒸发，溅射和离子都工作在10-6到10-
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