1. Nga tikanga matua o te whakahekenga matū kohu matū whakaniko i te plasma
He hangarau hou mo te tipu o nga kiriata angiangi na roto i te tauhohenga matū o nga matū hau me te awhina o te plasma whakaheke toto. Na te mea kua rite te hangarau PECVD ma te tuku hau, ka whakamahia pai nga ahuatanga tauhohenga o te plasma kore-equilibrium, me te whakarereketanga o te tikanga tuku hiko o te punaha tauhohenga. I te nuinga o te waa, ka whakamahia te hangarau PECVD ki te whakarite i nga kiriata kikokore, ko te tipu o nga kiriata kikokore ko te nuinga o nga tikanga e toru e whai ake nei.
Tuatahi, i roto i te plasma kore-equilibrium, ka tauhohe nga irahiko ki te hau tauhohenga i te wa tuatahi ki te whakapohehe i te hau tauhohenga me te hanga i te ranunga o nga katote me nga roopu hohe;
Tuarua, ko nga momo roopu hohe katoa ka marara me te kawe ki te mata me te pakitara o te kiriata, a ko nga tauhohenga tuarua i waenga i nga tauhohe ka puta i te wa ano;
Ka mutu, ko nga momo hua tauhohenga tuatahi me te tuarua ka eke ki te mata tipu ka uruhia, ka tauhohe ki te mata, me te tuku ano o nga ngota ngota hau.
Ko te mea motuhake, ko te hangarau PECVD i runga i te tikanga whakaheke mura ka taea e te hau tauhohenga te katote ki te hanga plasma i raro i te whakaohooho o te mara hiko o waho. I roto i te plasma whakaheke mura, ko te kaha o te hiko o nga irahiko e whakaterehia ana e te mara hiko o waho ko te nuinga o te 10ev, he teitei ake ranei, he nui ki te whakangaro i nga here matū o nga ngota ngota hau reactive. No reira, na te tukinga korekore o nga irahiko hiko-nui me nga ngota ngota hau hohe, ka katote, ka pirau ranei nga ngota ngota hau ki te whakaputa i nga ngota ngota me nga hua ngota. Ko nga katote pai ka whakaterehia e te paparanga katote e whakatere ana i te mara hiko me te tukinga ki te hiko o runga. He papa hiko iti ano te paparanga katote e tata ana ki te hiko o raro, na reira ka pupuhihia te tïpako e nga katote ki etahi waahanga. Ko te mutunga mai, ko te matū kūpapa ka puta mai i te pirau ka marara ki te pakitara ngongo me te tïpako. I roto i te tukanga o te paheke me te whakamaarama, ko enei matūriki me nga roopu (ko nga ngota ngota me nga ngota ngota matū e kiia ana ko nga roopu) ka pa ki te tauhohenga ngota ngota katote me te tauhohenga ngota ngota roopu na te huarahi poto noa. Ko nga ahuatanga matū o nga matū hohe matū (te nuinga o nga roopu) ka tae ki te tïpako me te whakauru he tino kaha, a ko te kiriata ka hangaia e te taunekeneke i waenganui ia ratou.
2. Tauhohenga matū i roto i te plasma
Na te mea ko te whakakorikori o te hau tauhohenga i roto i te tikanga tuku mura ko te nuinga o te tukinga irahiko, he rereke nga tauhohenga tuatahi i roto i te plasma, he tino uaua hoki te taunekeneke i waenga i te plasma me te mata totoka, na reira ka uaua ake te ako i te tikanga. o te tukanga PECVD. I tenei wa, he maha nga punaha tauhohenga nui kua arotauhia e nga whakamatautau kia whiwhi kiriata whai rawa pai. Mo te tukunga o nga kiriata angiangi e hangai ana ki te silicon i runga i te hangarau PECVD, mena ka taea te whakaatu hohonu te tikanga tukunga, ka tino piki ake te reiti o nga kiriata angiangi e hangai ana ki te silicon i runga i te kaupapa o te whakarite i nga ahuatanga tino pai o nga rawa.
I tenei wa, i roto i nga rangahau mo nga kiriata angiangi e hangai ana i te silicon, te hauwai waimeha waimeha (SiH4) e whakamahia nuitia ana hei hau tauhohenga na te mea he nui te hauwai kei roto i nga kiriata kikokore e pa ana ki te silicon. He tino nui te mahi a H i roto i nga kiriata angiangi-a-silicon. Ka taea e ia te whakakii i nga here irirangi i roto i te hanganga rauemi, ka tino whakaiti i te taumata o te kaha o te kaha, me te mohio ngawari ki te mana hiko o nga taonga mai i te tao et al. I te tuatahi ka mohio ki te mahi doping o nga kiriata angiangi silicon me te whakarite i te hononga tuatahi o te PN ki roto, ko te rangahau mo te whakarite me te tono o nga kiriata angiangi e hangai ana ki te silicon i runga i te hangarau PECVD kua whakawhanakehia e nga peke me nga rohe. No reira, ko te tauhohenga matū i roto i nga kiriata angiangi e hangai ana i te silicon-a-kiriata i whakatakotoria e te hangarau PECVD ka whakaahuahia, ka korerohia i roto i nga korero e whai ake nei.
I raro i te ahua o te mura, na te mea he nui ake te maha o nga hiko EV o nga irahiko i roto i te plasma silane, ka pirau te H2 me te SiH4 ina tukitukia e nga irahiko, no te tauhohenga tuatahi. Ki te kore tatou e whakaaro ki nga ahua hikaka o waenga, ka whiwhi tatou i nga tauhohenga wehewehenga e whai ake nei o sihm (M = 0,1,2,3) me H
e+SiH4→SiH2+H2+e (2.1)
e+SiH4→SiH3+ H+e (2.2)
e+SiH4→Si+2H2+e (2.3)
e+SiH4→SiH+H2+H+e (2.4)
e+H2→2H+e (2.5)
E ai ki te wera paerewa o te hanga o nga ngota ngota whenua whenua, ko nga kaha e hiahiatia ana mo nga tukanga wehewehe i runga ake nei (2.1) ~ (2.5) ko 2.1, 4.1, 4.4, 5.9 EV me 4.5 EV. Ka taea hoki e nga irahiko hiko teitei i roto i te plasma te whai i nga tauhohenga katote e whai ake nei
e+SiH4→SiH2++H2+2e (2.6)
e+SiH4→SiH3++ H+2e (2.7)
e+SiH4→Si++2H2+2e (2.8)
e+SiH4→SiH++H2+H+2e (2.9)
Ko te kaha e hiahiatia ana mo te (2.6) ~ (2.9) he 11.9, 12.3, 13.6 me 15.3 EV. Nā te rerekētanga o te pūngao tauhohenga, he tino pāhiwihiwi te tūponotanga o (2.1) ~ (2.9). I tua atu, ko te sihm i hangaia me te tukanga tauhohenga (2.1) ~ (2.5) ka pa ki nga tauhohenga tuarua e whai ake nei ki te katote, penei i te
SiH+e→SiH++2e (2.10)
SiH2+e→SiH2++2e (2.11)
SiH3+e→SiH3++2e (2.12)
Mena ka mahia te tauhohenga o runga ake ma te mahi irahiko kotahi, ko te kaha e hiahiatia ana he 12 eV neke atu ranei. I runga i te whakaaro ko te maha o nga hiko hiko teitei i runga ake i te 10ev i roto i te plasma ngoikore katote me te kiato irahiko o te 1010cm-3 he iti noa i raro i te pehanga hau (10-100pa) mo te whakarite i nga kiriata e pa ana ki te silicon, Ko te kohinga. He iti ake te tūponotanga ionization i te tūponotanga whakaoho. No reira, he iti rawa te owehenga o nga puhui katote i runga ake nei i roto i te plasma silane, a ko te roopu kore o te sihm te rangatira. Ko nga hua tātari hihinga papatipu e whakaatu ana i tenei whakatau [8]. Bourquard et al. I tohu ano i heke iho te kukū o te sihm i te raupapa o sih3, sih2, Si me SIH, engari ko te kukū o te SiH3 i te nuinga o te toru nga wa o te SIH. Robertson et al. I korerohia i roto i nga hua kore o te sihm, ko te silane parakore te nuinga i whakamahia mo te whakaheke hiko teitei, ko te sih3 te nuinga i whakamahia mo te whakaheke hiko iti. Ko te raupapa o te kukū mai i te teitei ki te iti ko SiH3, SiH, Si, SiH2. Na reira, ko nga tawhā tukanga plasma ka kaha te pa ki te hanganga o nga hua korekore.
I tua atu i nga tauhohenga wetewete me te katote i runga ake nei, he mea nui ano nga tauhohenga tuarua i waenga i nga ngota ngota katote.
SiH2＋+SiH4→SiH3++SiH3 (2.13)
No reira, mo te kukū katote, he nui ake te sih3 + i te sih2 +. Ka taea te whakamarama he aha te nui ake o nga katote sih3 + i te katote sih2 + i roto i te plasma SiH4.
I tua atu, ka puta he tauhohenga tukinga ngota ngota ngota e mau ai nga ngota hauwai o te plasma i te hauwai i roto i te SiH4.
H+ SiH4→SiH3+H2 (2.14)
He tauhohenga exothermic me te tohu mo te hanganga o te si2h6. Ko te tikanga, ko enei roopu ehara i te mea kei roto noa i te whenua, engari kei te harikoa ano ki te ahua hihiko i roto i te plasma. Ko te ahua o te tukunga o te plasma silane e whakaatu ana he ahua whakahihiri o te Si, SIH, h, me te wiri o te SiH2, SiH3.
Wā tuku: Apr-07-2021