1. Mekhoa e ka sehloohong ea plasma e matlafalitsoeng ke mouoane oa lik'hemik'hale
Plasma e ntlafalitsoeng ke mouoane oa lik'hemik'hale (PECVD) ke theknoloji e ncha ea ho holisa lifilimi tse tšesaane ka karabelo ea lik'hemik'hale ea lintho tse nang le khase ka thuso ea plasma e ntšang khanya. Hobane theknoloji ea PECVD e hlophisitsoe ke ho tsoa ha khase, litšoaneleho tsa karabelo ea plasma e sa leka-lekaneng li sebelisoa ka nepo, 'me mokhoa oa phepelo ea matla oa sistimi ea karabelo o fetoha haholo. Ka kakaretso, ha theknoloji ea PECVD e sebelisoa ho lokisa lifilimi tse tšesaane, kholo ea lifilimi tse tšesaane e kenyelletsa mekhoa e meraro e latelang ea mantlha.
Ntlha ea pele, ka plasma e sa leka-lekaneng, li-electrone li itšoara ka khase e arabelang sethaleng sa mantlha ho senya khase e arabelang le ho etsa motsoako oa li-ion le lihlopha tse sebetsang;
Ntlha ea bobeli, mefuta eohle ea lihlopha tse sebetsang li arola le ho tsamaisa holimo le lebota la filimi, 'me liketso tsa bobeli pakeng tsa li-reactants li etsahala ka nako e le' ngoe;
Qetellong, mefuta eohle ea lihlahisoa tsa mantlha le tsa bobeli tse fihlang bokaholimong ba kholo lia khabisoa 'me li itšoara ka bokaholimo, li tsamaisana le ho lokolloa ha limolek'hule tsa gaseous.
Haholo-holo, theknoloji ea PECVD e ipapisitseng le mokhoa oa ho ntša khanya e ka etsa hore khase ea karabelo e be ionize ho theha plasma tlas'a tšusumetso ea tšimo ea motlakase ea kantle. Ka plasma e ntšang khanya, matla a kinetic a lielektrone a potlakisoang ke sebaka sa motlakase se kantle hangata a ka ba 10ev, kapa le ho feta, a lekaneng ho senya litlamo tsa lik'hemik'hale tsa limolek'hule tsa khase tse sebetsang. Ka hona, ka ho thulana ha lielektrone tse nang le matla a phahameng le limolek'hule tsa khase tse sebetsang, limolek'hule tsa khase li tla be li ionized kapa li senyehe ho hlahisa liathomo tse sa nke lehlakore le lihlahisoa tsa limolek'hule. Li-ion tse ntle li potlakisoa ke lera la ion le potlakisang lebala la motlakase 'me le thulana le electrode e ka holimo. Ho boetse ho na le sebaka se senyenyane sa motlakase sa ion haufi le elektrode e tlase, kahoo substrate e boetse e hlaseloa ke li-ion ho isa bohōleng bo itseng. Ka lebaka leo, ntho e sa nke lehlakore e hlahisoang ke ho bola e hasana leboteng la tube le substrate. Nakong ea ho hoholeha le ho hasana, likaroloana tsena le lihlopha (li-athomo tse sa nke lehlakore ka lik'hemik'hale le limolek'hule li bitsoa lihlopha) li tla ba le karabelo ea molek'hule ea ion le karabelo ea molek'hule ea sehlopha ka lebaka la tsela e khuts'oane ea mahala. Lintho tsa lik'hemik'hale tsa lik'hemik'hale tse sebetsang (haholo-holo lihlopha) tse fihlang substrate le li-adsorbed li sebetsa haholo, 'me filimi e thehoa ka ho sebelisana pakeng tsa bona.
2. Liphetoho tsa lik'hemik'hale ka plasma
Hobane ts'ebetso ea khase e arabelang ts'ebetsong ea ho ntša khanya ke haholo-holo ho thulana ha elektronike, liketso tsa motheo tsa plasma li fapane, 'me tšebelisano pakeng tsa plasma le sebaka se tiileng le eona e rarahane haholo, e leng se etsang hore ho be thata le ho feta ho ithuta mochine. ea ts'ebetso ea PECVD. Ho fihlela hajoale, litsamaiso tse ngata tsa bohlokoa tsa karabelo li ntlafalitsoe ka liteko ho fumana lifilimi tse nang le thepa e ntle. Bakeng sa tlhahiso ea lifilimi tse tšesaane tse thehiloeng ho silicon tse thehiloeng ho thekenoloji ea PECVD, haeba mochini oa deposition o ka senoloa ka botebo, sekhahla sa ho beoa ha lifilimi tse tšesaane tse thehiloeng ho silicon se ka eketsoa haholo molemong oa ho netefatsa thepa e ntle ea 'mele ea thepa.
Hona joale, lipatlisisong tsa lifilimi tse tšesaane tse thehiloeng ka silicon, hydrogen diluted silane (SiH4) e sebelisoa haholo e le khase e arabelang hobane ho na le palo e itseng ea hydrogen lifiliming tse tšesaane tse thehiloeng ka silicon. H e bapala karolo ea bohlokoa haholo lifiliming tse tšesaane tse thehiloeng ho silicon. E ka tlatsa litlamo tse leketlileng mohahong oa thepa, e fokotsa haholo tekanyo ea matla a sekoli, 'me e lemohe habonolo taolo ea elektronike ea valence ea thepa Ho tloha ka lerumo et al. Pele o ile a hlokomela phello ea doping ea lifilimi tse tšesaane tsa silicon 'me a lokisetsa kopano ea pele ea PN ho, lipatlisiso mabapi le ho lokisoa le ho sebelisoa ha lifilimi tse tšesaane tse thehiloeng ho silicon tse thehiloeng ho theknoloji ea PECVD li entsoe ka ho tlōla le meeli. Ka hona, karabelo ea lik'hemik'hale lifiliming tse tšesaane tse thehiloeng ho silicon tse kentsoeng ke theknoloji ea PECVD li tla hlalosoa le ho tšohloa ho tse latelang.
Tlas'a boemo ba ho ntša khanya, hobane li-electrone tsa plasma ea silane li na le matla a fetang a 'maloa a EV, H2 le SiH4 li tla senyeha ha li thulana le li-electrone, tseo e leng tsa karabelo ea mantlha. Haeba re sa nahane ka maemo a monate a mahareng, re ka fumana maikutlo a latelang a ho arohana ha sihm (M = 0,1,2,3) le 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)
Ho ea ka mocheso o tloaelehileng oa tlhahiso ea limolek'hule tsa naha ea fatše, matla a hlokahalang bakeng sa mekhoa e ka holimo ea ho arohana (2.1) ~ (2.5) ke 2.1, 4.1, 4.4, 5.9 EV le 4.5 EV ka ho latellana. Li-electrone tse phahameng tsa plasma le tsona li ka ba le karabelo e latelang ea ionization
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)
Matla a hlokahalang bakeng sa (2.6) ~ (2.9) ke 11.9, 12.3, 13.6 le 15.3 EV ka ho latellana. Ka lebaka la phapang ea matla a karabelo, monyetla oa (2.1) ~ (2.9) oa ho arabela ha oa lekana. Ntle le moo, sihm e entsoeng ka ts'ebetso ea karabelo (2.1) ~ (2.5) e tla ba le karabelo e latelang ea ionize, joalo ka
SiH+e→SiH++2e (2.10)
SiH2+e→SiH2++2e (2.11)
SiH3+e→SiH3++2e (2.12)
Haeba karabelo e ka holimo e etsoa ka mokhoa o le mong oa elektronike, matla a hlokahalang a ka bang 12 eV kapa ho feta. Ka lebaka la 'nete ea hore palo ea li-electrone tse nang le matla a phahameng ka holimo ho 10ev ka plasma e fokolang ea ionized le electron density ea 1010cm-3 e batla e le nyenyane tlas'a khatello ea sepakapaka (10-100pa) bakeng sa ho lokisetsa lifilimi tse thehiloeng ka silicon, The cumulative. Monyetla oa ionization hangata o nyane ho feta monyetla oa ho hlasimolla. Ka hona, karolo ea metsoako e ka holimo ea ionized ka silane plasma e nyenyane haholo, 'me sehlopha se se nang lehlakore sa sihm se hlahella. Liphetho tsa tlhahlobo ea bongata le tsona li paka qeto ena [8]. Bourquard et al. Ho feta moo o ile a bontša hore mahloriso a sihm a fokotsehile ka tatellano ea sih3, sih2, Si le SIH, empa khatello ea SiH3 e ne e le makhetlo a mararo ho feta ea SIH. Robertson le ba bang. Ho tlalehoa hore lihlahisoa tse sa nke lehlakore tsa sihm, silane e hloekileng e ne e sebelisoa haholo-holo bakeng sa ho ntša matla a phahameng, ha sih3 e ne e sebelisoa haholo-holo bakeng sa ho ntša matla a tlaase. Taelo ea mahloriso ho tloha holimo ho ea tlaase e ne e le SiH3, SiH, Si, SiH2. Ka hona, litekanyetso tsa ts'ebetso ea plasma li ama ka matla ho hlophisoa ha lihlahisoa tsa sihm tse sa nke lehlakore.
Ntle le karabelo e kaholimo le karabelo ea ionization, karabelo ea bobeli lipakeng tsa limolek'hule tsa ionic le eona e bohlokoa haholo.
SiH2＋+SiH4→SiH3++SiH3 (2.13)
Ka hona, mabapi le khatello ea ion, sih3 + e feta sih2 +. E ka hlalosa hore na ke hobane'ng ha ho na le li-ion tse ngata tsa sih3 + ho feta sih2 + ion ho SiH4 plasma.
Ho feta moo, ho tla ba le karabelo ea ho thulana ha athomo ea molek'hule moo liathomo tsa hydrogen tse plasma li nkang hydrogen ho SiH4.
H+ SiH4→SiH3+H2 (2.14)
Ke exothermic reaction and precursor bakeng sa sebopeho sa si2h6. Ha e le hantle, lihlopha tsena ha li sebakeng sa fatše feela, empa hape li thabela boemo bo thabisang ka plasma. Ponahalo ea tlhahiso ea silane plasma e bonts'a hore ho na le phetoho e amohelehang ea Si, SIH, h, le libaka tse monate tsa SiH2, SiH3.
Nako ea poso: Apr-07-2021