Massenspektroskopische Untersuchungen des plasmaaktivierten CVD-Verfahrens mit metallorganischen Verbindungen:
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1996
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
STAND
DER
FORSCHUNG
4
2.1
NIEDERDRUCKPLASMA
4
2.2
LONENBOMBARDEMENT
DER
KATHODE
6
2.2.1
ENERGIEVERTEILUNG
DER
IONEN
7
2.2.2
ZERSTAEUBUNG
DES
KATHODENMATERIALS
DURCH
ENERGIEREICHE
IONEN
9
2.3
CVD-
UND
PACVD-VERFAHREN
12
2.4
PACVD-VERFAHREN
MIT
METALLORGANISCHEN
VERBINDUNGEN
14
2.5
PLASMA-MASSENSPEKTROMETRIE
16
2.5.1
UNTERSUCHUNGEN
IN
GASPLASMEN
17
2.5.2
CHARAKTERISIERUNG
DES
PLASMAS
IN
DER
OBERFLAECHENTECHNIK
18
3
EXPERIMENTELLE
EINRICHTUNGEN
UND
METALLORGANISCHE
VERBINDUNGEN
20
3.1
PACVD-ANLAGE
20
3.1.1
REZIPIENT
21
3.1.2
PUMPSYSTEM
22
3.1.3
GASVERSORGUNG
22
3.1.4
SPANNUNGSVERSORGUNG
23
3.2
PLASMAMONITOR
23
3.2.1
EXTRAKTIONSSYSTEMUNDIONENTRANSFEROPTIK
24
3.2.2
PUMPSYSTEM
UND
PENNING-VAKUUMMETER
25
3.2.3
ELEKTRONENSTOSS-IONENQUELLE
26
3.2.4
ENERGIEANALYSATOR
27
3.2.5
QUADRUPOLMASSENFILTER
27
3.2.6
DETEKTOR
28
3.3
METALLORGANISCHE
VERBINDUNGEN
ZUR
ABSCHEIDUNG
DER
HARTSTOFFSCHICHTEN
29
3.3.1
DICYCLOPENTADIENYL-VANADIUM(CJHS)
2
V
30
3.3.2
TETRAKIS-DIETHYLAMIDE
ZR[N(C
2
H
5
)
2
]
4
UND
TI[N(C
2
H
3
)
2
]4
30
4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
SCHICHTCHARAKTERISIERUNG
31
4.
1
BETRIEBSWEISE
DES
PLASMAMONITORS
32
4.2
ZERSETZUNG
DER
METALLORGANISCHEN
VERBINDUNGEN
32
4.3
PROZESSABLAUF
BEI
DER
SCHICHTABSCHEIDUNG
33
4.4
UNTERSUCHUNGSMETHODEN ZUR
SCHICHTCHARAKTERISIERUNG
34
4.4.1
RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
35
4.4.2
KALOTTENSCHLIFF
35
4.4.3
ROENTGENOGRAPHISCHE
PHASENANALYSE
36
4.4.4
ROENTGENANGEREGTE
PHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE
37
4.4.5
HAERTEMESSUNG
.
38
4.4.6
RITZTEST
38
5
ERGEBNISSE
40
5.1
UNTERSUCHUNGEN AN
PLASMEN
AUS
UNTERSCHIEDLICHEN
GASARTEN
40
5.1.1
ARGON-PLASMA
40
5.1.2
STICKSTOFF-PLASMA
45
5.1.3
WASSERSTOFF-PLASMA
47
5.2
UNTERSUCHUNGEN
BEIM
SPUTTERN
50
5.2.1
SPUTTERN
VON
EISEN
50
5.2.2
SPUTTERN
VON
ALUMINIUM
55
5.3
UNTERSUCHUNGEN
BEI
DER
ZERSETZUNG
METALLORGANISCHER
VERBINDUNGEN
60
5.3.1
ZERSETZUNG
VON
(C
J
H
J
J
J
V
60
5.3.2
ZERSETZUNG
VON
TIFNFCJHSXH
65
5.4
SCHICHTABSCHEIDUNG
UNTER
VERWENDUNG
VON
(CSHS)IV
UND
ZRFNFCIHS)^*
68
5.4.1
ABSCHEIDUNG
VON
VC-SCHICHTEN
AUS
(CSHSJIV
68
5.4.1.1
SCHICHTMORPHOLOGIE
71
5.4.1.2
ABSCHEIDERATE
73
5.4.1.3
ROENTGENOGRAPHISCHE
PHASENANALYSE
75
5.4.1.4
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNG
76
5.4.1.5
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
SCHICHTEN
79
5.4.2
ABSCHEIDUNG
VON
ZR(C,N)-SCHICHTEN
AUS
ZR[N(C2H
5
)2]4
80
5.4.2.1
SCHICHTMORPHOLOGIE
82
5.4.2.2
ABSCHEIDERATE
84
5.4.2.3
ROENTGENOGRAPHISCHE
PHASENANALYSE
85
5.4.2.4
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNG
86
5.4.2.5
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
SCHICHTEN
89
6
DISKUSSION
90
6.1
PLASMEN
AUS
UNTERSCHIEDLICHEN
GASARTEN
90
6.2
SPUTTERN
VON
EISEN
UND
ALUMINIUM
97
6.3
ZERSETZUNG
METALLORGANISCHER
VERBINDUNGEN
98
6.4
SCHICHTABSCHEIDUNG
100
6.4.1
VC-ABSCHEIDUNG
AUS
(CJHS^V
100
6.4.2
ZR(C,N)-ABSCHEIDUNG
AUS
ZR[N(C
2
H
3
]2)4
103
6.5
BETRACHTUNG
DER
ERGEBNISSE
IM
LITERATURVERGLEICH
UND
AUSBLICK
104
7
ZUSAMMENFASSUNG
108
8
LITERATURVERZEICHNIS
111 |
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