1. Fa'agasologa autu o le plasma fa'aleleia le tu'uina o ausa vaila'au
Plasma enhanced vapor deposition (PECVD) ose tekonolosi fou mo le fa'atupuina o ata manifinifi e ala i le fa'aosoina o vaila'au kasa fa'atasi ai ma le fesoasoani o le plasma glow discharge. Talu ai ona o le tekonolosi PECVD ua saunia e ala i le faʻaaogaina o le kesi, o uiga faʻaalia o le plasma le paleni o loʻo faʻaaogaina lelei, ma o le auala e tuʻuina atu ai le malosi o le faiga o tali e matua suia. I se tulaga masani, pe a faʻaaogaina tekinolosi PECVD e saunia ai ata manifinifi, o le tuputupu aʻe o ata manifinifi e masani lava ona aofia ai faiga faʻavae e tolu.
Muamua, i le plasma le paleni, e tali atu eletoni ma le kesi tali i le tulaga muamua e faʻaleagaina ai le kesi tali ma fausia ai se faʻafefiloi o ion ma vaega malosi;
Lona lua, o ituaiga uma o vaega malosi e faʻasalalau ma felauaiga i luga ma le puipui o le ata tifaga, ma o le tali lona lua i le va o mea faʻafefe e tupu i le taimi e tasi;
Ma le mea mulimuli, o ituaiga uma o mea muamua ma lona lua fa'afoliga mea e o'o atu i luga o le tuputupu a'e o lo'o adsorbed ma tali atu i luga, fa'atasi ma le toe fa'asa'olotoina o mole kasa.
Aemaise lava, tekinolosi PECVD e faʻavae i luga o le faʻaogaina o le glow discharge method e mafai ona faʻaogaina ai le kesi tali e fausia ai le plasma i lalo o le faʻamalosi o le eletise eletise fafo. I le susulu o le plasma, o le malosi kinetic o electrons faʻavaveina e le eletise mai fafo e masani lava e tusa ma le 10ev, poʻo le maualuga atu, lea e lava e faʻaumatia ai fusi faʻainisinia o mole kesi gaioiina. O le mea lea, e ala i le inelastic collision o maualuga-malosi electrons ma reactive kesi molelaula, o le kesi mole o le a ionized pe decomposed e maua ai atoms le faaituau ma oloa molecular. O ion lelei e faʻavaveina e le ion layer faʻavaveina le eletise eletise ma faʻafefe ma le eletise pito i luga. O loʻo i ai foʻi se tamai eletise eletise eletise i tafatafa o le eletise pito i lalo, o lea o loʻo osofaʻia ai foi le substrate e ions i se tulaga. O se taunuuga, o le mea le mautonu e maua mai i le pala e sosolo atu i le puipui o le paipa ma le mea'ai. I le faagasologa o le tafetafea ma le felafolafoa'i, o nei vaega ma vaega (o atoms ma mole e ta'ua o vaega) o le a feagai ma le tali atu o le ion mole ma le tali mole vaega ona o le ala sa'oloto masani. O mea tau vailaʻau o vailaʻau faʻamalosi (tele vaega) e oʻo atu i le substrate ma faʻapipiʻiina e matua malosi, ma o le ata e faia i le fegalegaleaiga i le va oi latou.
2. Fa'alavelave fa'ama'i i le plasma
Talu ai ona o le faʻamalosi o le kesi faʻaalia i le faʻaogaina o le susulu o le faʻalavelave faʻafuaseʻi o le electron collision, o gaioiga faʻavae i le plasma e eseese, ma o le fegalegaleaiga i le va o le plasma ma le mea malulu e matua faigata lava, lea e sili atu ai ona faigata le suʻesuʻeina o le masini. ole faiga ole PECVD. E o'o mai i le taimi nei, o le tele o faiga fa'afoliga taua ua fa'ata'ita'iina e su'esu'ega e maua ai ata ma mea lelei. Mo le tuʻuina atu o ata manifinifi faʻavae silicon e faʻavae i luga o tekinolosi PECVD, pe a mafai ona faʻaalia loloto le faʻaogaina o le masini, e mafai ona faʻateleina le faʻaogaina o ata manifinifi e faʻavae i luga o le silicon i luga o le nofoaga o le faʻamautinoaina o mea faʻapitoa faʻapitoa o mea.
I le taimi nei, i le suʻesuʻega o ata manifinifi faʻavae silicon, hydrogen diluted silane (SiH4) o loʻo faʻaaogaina lautele e pei o le kesi tali aua o loʻo i ai se aofaʻi o le hydrogen i totonu o ata manifinifi faʻavae. E taua tele le sao o le H i ata manifinifi e faavae i le silikoni. E mafai ona faʻatumu faʻamau faʻapipiʻi i totonu o le fausaga o meafaitino, faʻaitiitia le maualuga o le malosi o le malosi, ma faigofie ona iloa le valence electron control of the material Since spear et al. Na muamua iloa le aafiaga doping o ata manifinifi silicon ma saunia le muamua PN junction i totonu, o le suesuega i le sauniuniga ma le faaaogaina o ata manifinifi faavae-silicon e faavae i luga o tekinolosi PECVD ua atiina ae e oso ma tuaoi. O le mea lea, o le gaioiga fa'a-kemikolo i ata manifinifi e fa'atatau i le silicon na teuina e tekinolosi PECVD o le a fa'amatalaina ma talanoaina i lalo.
I lalo o le tulaga o le susulu o le susulu, ona o le eletise i le silane plasma e sili atu nai lo le tele o le malosi o le EV, o le H2 ma le SiH4 o le a faʻaumatia pe a faʻafefe e electrons, lea e aʻafia i le tali muamua. Afai tatou te le mafaufau i le vaeluaga o le fiafia, e mafai ona tatou maua faʻamatalaga faʻamaʻi o le sihm (M = 0,1,2,3) ma 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 tusa ai ma le vevela masani o le gaosiga o molelaʻau o le eleele, o le malosi e manaʻomia mo le faʻagasologa o loʻo i luga (2.1) ~ (2.5) e 2.1, 4.1, 4.4, 5.9 EV ma le 4.5 EV. Ole eletise maualuga ile plasma e mafai fo'i ona o'o ile ionization fa'agasolo 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)
Ole malosi ole mana'omia mo (2.6) ~ (2.9) ole 11.9, 12.3, 13.6 ma le 15.3 EV. Ona o le eseesega o le malosi tali, o le avanoa o (2.1) ~ (2.9) tali e matua le tutusa. E le gata i lea, o le sihm na faia ma le gaioiga o le tali (2.1) ~ (2.5) o le a oʻo i tali lona lua nei i le ionize, e pei o le
SiH+e→SiH++2e (2.10)
SiH2+e→SiH2++2e (2.11)
SiH3+e→SiH3++2e (2.12)
Afai o le tali o loʻo i luga e faʻatinoina e ala i se faʻagasologa eletise e tasi, o le malosi e manaʻomia e tusa ma le 12 eV pe sili atu. I le manatu i le mea moni e faapea o le numera o le eletise maualuga-malosi i luga atu o le 10ev i le plasma vaivai ionized ma electron density o 1010cm-3 e fai si laʻititi i lalo o le mamafa o le ea (10-100pa) mo le sauniuniga o ata tifaga faʻavae, O le faʻaputuga. e masani ona la'ititi le avanoa e fa'aioni ai nai lo le fa'alavelave. O le mea lea, o le vaega o loʻo i luga o loʻo i luga i le silane plasma e laʻititi lava, ma o le vaega le mautonu o sihm e pule. O fa'ai'uga o su'esu'ega tele o alaleo e fa'amaonia ai fo'i lenei fa'ai'uga [8]. Bourquard et al. Na faailoa atili mai o le maualuga o le sihm na faaitiitia i le faasologa o sih3, sih2, Si ma SIH, ae o le maualuga o le SiH3 e sili atu i le tolu taimi o le SIH. Robertson et al. Na lipotia mai e faapea i oloa le faaituau o le sihm, silane mama sa masani ona faaaoga mo le lafoaia o le malosi maualuga, ae o le sih3 sa masani ona faaaoga mo le lafoaia maualalo-mana. O le fa'atonuga o le fa'atonuga mai le maualuga i lalo o le SiH3, SiH, Si, SiH2. O le mea lea, o le plasma process parameters e matua a'afia ai le tu'ufa'atasiga o oloa e le tutusa.
I le faaopoopo atu i luga o le dissociation ma ionization reactions, o tali lona lua i le va o molelaula ionic e taua tele foi.
SiH2＋+SiH4→SiH3++SiH3 (2.13)
O le mea lea, i le tulaga o le faʻaogaina o ion, sih3 + e sili atu nai lo sih2 +. E mafai ona fa'amatalaina pe aisea e sili atu ai sih3 + ion nai lo sih2 + ion i le SiH4 plasma.
E le gata i lea, o le ai ai se faʻalavelave faʻafefe mole mole e mafai ai e le hydrogen atoms i le plasma ona puʻeina le hydrogen i le SiH4.
H+ SiH4→SiH3+H2 (2.14)
O se fa'afoliga fa'a-exothermic ma se fa'ai'uga mo le fa'avaeina o le si2h6. O le mea moni, o nei vaega e le gata i le tulaga o le eleele, ae o loʻo fiafia foi i le tulaga fiafia i le plasma. O le faʻamalama o le silane plasma o loʻo faʻaalia ai o loʻo i ai faʻafeiloaʻiga faʻafeiloaʻi tulaga fiafia o Si, SIH, h, ma setete fiafia vibrational o SiH2, SiH3
Taimi meli: Apr-07-2021