辅助PECVD的磁场模仿划算与综合
白文说明了磁场辅助PECVD作业原理,磁场对沉积地膜的莫须有。经过对PECVD中磁场对带电粒子的束缚作用、等离子体体能量转换效率综合,构建辅助磁场模子齐头并进行数值划算。在现有辅助磁场根底上改良设计实用于PECVD设施的螺线管磁场零碎,失去相反物理条件下磁场散布法则。进而确定螺线管构造参数失去匀称散布的磁场,为辅助PECVD磁场的利用提供了一种步骤。
等离子体体加强化学气相沉积作为一种传统的制膜技能,兼备了化学气相沉积和等离子体体高活化能、低反响热度的长处。但在制备光、电地膜上面,PECVD技能还存在着一些亟待克服的问题,如失去的地膜电阻率较高,阻值散布不均,名义晶粒尺寸较大,粒子间间隙大,该署问题重大莫须有了地膜的性能。眼前,在重要钻研了沉积热度、电源功率、气体流量等参数对地膜的莫须有之后,又钻研了磁场平等离子体的束缚及在地膜沉积中的作用,试验后果表明磁场辅助PECVD沉积地膜,对地膜的匀称性,沉积速率以及电学性能都有显著的普及。
篇章形容了磁场在PECVD中制备地膜的作用,综合等离子体体在正交电磁场中的静止特点。依据螺线管磁场特点,构建辅助磁场模子齐头并进行数值划算,对PECVD辅助磁场零碎继续改良,失去匀称磁场,并对产生磁场散布作了进一步模仿综合。1、PECVD作业原理
等离子体体的产生步骤有很多种,比方二级直流辉光尖端放电,射频辉光尖端放电,微波激起等离子体体等。白文所钻研的是库容啮合射频PECVD,其原理为在低气压下,反响气体受到射频电源的激起,产生水解并构成由带电的电子和离子组成的等离子体体,反响腔体中的气体在电子的撞击下,除非转变成离子外,还吸引能量并构成一大批的活性基团;该署活性基团和等离子体体,电势高于反响腔体中接地电极电势,将被沉积在接地电极上的基片名义,构成性能地膜。沉积相反的地膜须要相反的反响气体,产生的等离子体体成份也有很大差异。2、辅助PECVD磁场模仿划算与综合
2.1磁场辅助PECVD原理
文献简报了磁场平等离子体莫须有的试验后果。试验中发现磁场能在定然水平上莫须有等离子体体中粒子之间的碰撞内中,以及莫须有带电粒子的静止和空间地位。沿磁感应强度矢量位置的等离子体体特点,与非磁化等离子体体的特点相反,因而强加与磁场位置平行的磁场简直不起作用,曾有人设计试验安装强加了与磁场位置垂直即与电极板平行的匀强磁场,如图1所示。
图1磁场辅助PECVD零碎构造示用意
该安装为磁场辅助等离子体体加强化学气相沉积零碎,射频源为SY500W射频功率源和SP-II型功率匹配重,等离子体体的激起效率为13.56MHz。高低极板的面积均为:300mm×150mm,两电极板之间的间隔为25mm。为了失掉较工业气压强运用了一台分子泵和一台旋片泵组成的真空零碎。圆筒型反响露天部为容性呆滞电极,产生垂直于极板的交变磁场,内部缠绕电钻线圈产生与呆滞平行即与磁场垂直的磁场。正交电磁场如图2所示。
图2正交电磁场中的磁化等离子体体
在图2正交电磁场中,带电粒子做拉莫尔静止(Larmormovement)。因为电子荷质比e/m=-1.75881962×1011库仑/千克,比单价氢离子的荷质比约大2000倍,因而电子在两电极间做通体振荡,而离子因为品质很大振幅很小,因而没有强烈的振荡,绝对电子的振荡,能够觉得离子根本不动。在磁场的束缚下,电子在电极板间的往返静止,变为电钻回转静止,行程大大增多从而增大了与中性粒子的碰撞效率,增大了等离子体体密度。即活性粒子密度增大,同声加强了等离子体体的化学活性,从而加强等离子体体中反响物质的化学反响。所以存在定然能量的离子密度的增多,加强了黏附原子团在名义的迁徙威力,从而产生名义缺点并改观名义化学性质,增进名义的化学反响和放散,同声经过产生结晶体的缺点、吸附“激活”的物质、注入高能的轰击物质、产生电子尖端放电地位和名义粒子的反照注入等形式来增进形核点的增多,那样就招致了地膜沉积速率增大。另外电子的盘旋震荡静止增大与中性气体的碰撞多少率,因而在较低的气压下也能使气体产生辉光尖端放电,失去等离子体体。
3、论断
磁场辅助PECVD中磁场的产生能够利用螺线管产生辅助磁场,匀称缠绕和容易的在两端增多缠绕均使不得失去匀称磁场,利用扇形的增多缠绕形式,失去了很好的动机。
使用ansoft硬件对磁场继续了模仿划算,失掉了相反物理条件下的磁场散布法则,为磁场在等离子体体化学气相沉积中的利用提供了实践根据。
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