Magnetron-aktivierte plasmachemische Dampfphasenabscheidung von amorphen und mikrokristallinen wasserstoffartigen Siliziumschichten:
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Dresden
TUDpress
2015
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57 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS X III
SYM BOLVERZEICHNIS X V
1. E INLEITU N G UND A UFGABENSTELLUNG 1
1.1. E IN
LEITUNG....................................................................................................
1
1.2.
AUFGABENSTELLUNG........................................................................................
3
2. G RUNDLAGEN 5
2.1 PLASMABASIERTE
BESCHICHTUNGSPROZESSE......................................................
5
2.1.1. PLASMA FUER BESCHICHTUNGSVERFAHREN
.............................................
5
2.1.2 SCHICHTABSCHEIDUNG MITTELS PVD- UND CVD-VERFAHREN ..... 10
2.1.3. M
AGNETRONSPUTTERN........................................................................
11
2.1.4. MAGNETRON-PECVD-PROZESS
.........................................................
14
2.2. AMORPHES S ILIZIU M
.....................................................................................
15
2.2.1. AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN
...........................................................
15
2.2.2. SCHICHTWACHSTUM IM PECVD-PROZESS
..........................................
20
2.3. MIKROKRISTALLINES
SILIZIUM............................................................................
24
3. VERFAHREN ZUR A BSCHEIDUNG VON AM ORPHEN UND M IKROKRISTALLINEN SI-
LIZIUM SCHICHTEN 27
4. E XPERIM ENTELLER AUFBAU UND VERW ENDETE U NTERSUCHUNGSM ETHODEN 29
4.1. BESCHICHTUNGSANLAGE ............................ 29
4.1.1. CLUSTER-ANLAGE CLUSTER 300. ....... ............. 29
4.1.2. DOPPEL-RING-MAGNETRON
...............................................................
30
4.1.3. STROMVERSORGUNG DES M AGNETRONS
................................................
32
4.2.
PROZESSCHARAKTERISIERUNG......................................................
33
4.2.1.
LANGMUIR-SONDENMESSUNG...........................................................
33
4.2.2. BESTIMMUNG DER SUBSTRATTEM PERATUR
..........................................
37
4.3.
SCHICHTCHARAKTERISIERTING............................................................................
37
4.3.1. LEITFAEHIGKEITSUNTERSUCHUNGEN...
...............................................
37
4.3.2 OPTISCHE SPEKTROSKOPIE
.................................................................
38
4.3.3. FTIR-SPEKTROSKOPIE
.................................................................... 42
4.3.4
RAMAN-SPEKTROSKOPIE....................................................................
43
4.3.5. OPTISCHE GLIMMENTLADUNGSSPEKTROSKOPIE
....................................
45
6 A BSCHEIDUNG VON AM ORPHEN SILIZIUM SCHICHTEN
6.1. PROZESSINBETRIEBNAHME.............................................
...
6.1.1 VERSUCHE ZUM PULSMODUS
.............................................................
6.1.2. TARGETBEDECKUNG UND LANGZEITSTABILITAET
.....................................
6.1.3. EINBAU VON TARGETMATERIAL
...... ..............
6.1.4.
BESCHICHTUNGSRATE............................................................................
6.1.5. BESTIMMUNG WEITERER SCHICHTEIGENSCHAFTEN ............
6.1.6
ZUSAMMENFASSUNG............................................................................
6.2 EINBAU VON KOHLENSTOFF UND S
AUERSTOFF....................................................
6.2.1. QUELLEN VON
SCHICHTVERUNREINIGUNGEN...........................................
6.2.2. EIN* S VON VERUNREINIGUNGEN AUF
* .
6.3 EINFLUSS DER SUBSTRATTEM
PERATUR................................................................
6.4. EINFLUSS DES
WASSERSTOFFFLUSSES...................................................................
6.5. MIKROSTRUKTURPARAMETER UND
WASSERSTOFFGEHALT........................................
6.6 EINFLUSS DES ARGONFLUSSES
....................................
.......................................
6.7 EINFLUSS DER ELEKTRISCHEN L EISTU N G
.............................................................
6.8.
ZUSAMMENFASSUNG...............................................................................
7. A BSCHEIDUNG VON MIKROKRISTALLINEN SILIZIUM SCHICHTEN 97
7.1 MIKROKRISTALLINES W ACH STU M
......................................................................
98
7.2.
KRISTALLITGROSSE................................................................................................100
7.3 SCHICHTSPANNUNGEN * * ......* .* * * .* 103
7
.
4
.
ZUSAMMENFASSUNG .............................. 104
8 ZUSAM M ENFASSUNG UND A USBLICK 105
A A NHANG 109
*.1 GDOES-SPEKTREN
..........................................................................................
109
*.2. T A U C -P LO
T............................................................ 110
*.3. FTIR-SPEKTREN . .
.
...........................................................................
111
*.4. R AM
AN-SPEKTREN..........................................................................................
112
LITERATURVERZEICHNIS 122
5 B ESTIM M UNG DER PLASM APARAM ETER IN GEP U LSTEN D C -P LASM EN 47
5.1. VERGLEICH VON PULS- UND PROZESSMODI BEIM MAGNETRON-PECVD-PROZESS 47
5.2. VARIATION DES
WASSERSTOFFFLUSSES.................................................................
49
5.3. VARIATION DES
SILANFLUSSES.............................................................................
55
5.4. VARIATION DES ARGONFLUSSES
.........................................................................
57
5.5.
ZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................
59
63
63
63
64
65
67
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75
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