ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ (PECVD) ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

1. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಯ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (PECVD) ಎಂಬುದು ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಸಹಾಯದಿಂದ ಅನಿಲ ಪದಾರ್ಥಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಒಂದು ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅನಿಲ ವಿಸರ್ಜನೆಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಶಕ್ತಿ ಪೂರೈಕೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸಮತೋಲನವಿಲ್ಲದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಅನಿಲವನ್ನು ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಗುಂಪುಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ;

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಸಕ್ರಿಯ ಗುಂಪುಗಳು ಹರಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಮ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಗೋಡೆಗೆ ಸಾಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ನಡುವಿನ ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ;

ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತಲುಪುವ ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು ಮರು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಅನಿಲವನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ, ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 10ev ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕವಲ್ಲದ ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, ಅನಿಲ ಅಣುಗಳು ಅಯಾನೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳು ಅಯಾನು ಪದರವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಳಗಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಳಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಅಯಾನು ಪದರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವೂ ಇದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ತಲಾಧಾರವು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ತಟಸ್ಥ ವಸ್ತುವು ಕೊಳವೆಯ ಗೋಡೆ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಹರಡುತ್ತದೆ. ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಈ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಗುಂಪುಗಳು (ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ತಟಸ್ಥ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳನ್ನು ಗುಂಪುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಕಡಿಮೆ ಸರಾಸರಿ ಮುಕ್ತ ಮಾರ್ಗದಿಂದಾಗಿ ಅಯಾನು ಅಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಗುಂಪು ಅಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ತಲಾಧಾರವನ್ನು ತಲುಪುವ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುಗಳ (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗುಂಪುಗಳು) ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬಹಳ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಫಿಲ್ಮ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

2. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಅನಿಲದ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಘರ್ಷಣೆಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮತ್ತು ಘನ ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಹ ಬಹಳ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ, ಇದು PECVD ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಆದರ್ಶ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಅನೇಕ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ. PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ, ಶೇಖರಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದಾದರೆ, ವಸ್ತುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಶೇಖರಣಾ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇರುವುದರಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿದ ಸಿಲೇನ್ (SiH4) ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಅನಿಲವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ H ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಸ್ತು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ತೂಗಾಡುವ ಬಂಧಗಳನ್ನು ತುಂಬಬಹುದು, ದೋಷದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸ್ಪಿಯರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಮೊದಲು ಸಿಲಿಕಾನ್ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಡೋಪಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ಮೊದಲ PN ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದಾಗಿನಿಂದ, PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯದ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಚಿಮ್ಮಿ ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳಿಂದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, PECVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗುವುದು.

ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಸೈಲೇನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹಲವಾರು EV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸೇರಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ H2 ಮತ್ತು SiH4 ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ. ಮಧ್ಯಂತರ ಪ್ರಚೋದಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನಾವು ಪರಿಗಣಿಸದಿದ್ದರೆ, H ನೊಂದಿಗೆ sihm (M = 0,1,2,3) ನ ಕೆಳಗಿನ ವಿಘಟನಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಪಡೆಯಬಹುದು.

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್2+ಎಚ್2+ಇ (2.1)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್3+ ಎಚ್+ಇ (2.2)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿ+2ಎಚ್2+ಇ (2.3)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್+ಎಚ್2+ಎಚ್+ಇ (2.4)

ಇ+ಎಚ್2→2ಎಚ್+ಇ (2.5)

ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಣುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಶಾಖದ ಪ್ರಕಾರ, ಮೇಲಿನ ವಿಘಟನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ (2.1) ~ (2.5) ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 2.1, 4.1, 4.4, 5.9 EV ಮತ್ತು 4.5 EV ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದು.

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್2++ಎಚ್2+2ಇ (2.6)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್3++ ಎಚ್+2ಇ (2.7)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿ++2ಎಚ್2+2ಇ (2.8)

ಇ+ಸಿಎಚ್4→ಸಿಎಚ್+ಎಚ್2+ಎಚ್+2ಇ (2.9)

(2.6) ~ (2.9) ಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 11.9, 12.3, 13.6 ಮತ್ತು 15.3 EV ಆಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, (2.1) ~ (2.9) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ತುಂಬಾ ಅಸಮಾನವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ (2.1) ~ (2.5) ರೂಪುಗೊಂಡ ಸಿಹ್ಮ್ ಅಯಾನೀಕರಣಗೊಳ್ಳಲು ಈ ಕೆಳಗಿನ ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ

ಸಿಎಚ್+ಇ→ಸಿಎಚ್++2ಇ (೨.೧೦)

ಸಿಎಚ್2+ಇ→ಸಿಎಚ್2++2ಇ (2.11)

ಸಿಎಚ್3+ಇ→ಸಿಎಚ್3++2ಇ (2.12)

ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಂದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ನಡೆಸಿದರೆ, ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 12 eV ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. 1010cm-3 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸಿದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ 10ev ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (10-100pa) ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆಧಾರಿತ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ಸಂಚಿತ ಅಯಾನೀಕರಣ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಿಲೇನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ ಮೇಲಿನ ಅಯಾನೀಕೃತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಹ್ಮ್‌ನ ತಟಸ್ಥ ಗುಂಪು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ವರ್ಣಪಟಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಹ ಈ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸುತ್ತವೆ [8]. ಬೌರ್ಕ್ವಾರ್ಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಸಿಹ್ಮ್‌ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು sih3, sih2, Si ಮತ್ತು SIH ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಮತ್ತಷ್ಟು ಗಮನಸೆಳೆದರು, ಆದರೆ SiH3 ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು SIH ಗಿಂತ ಗರಿಷ್ಠ ಮೂರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ರಾಬರ್ಟ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಸಿಹ್ಮ್ ನ ತಟಸ್ಥ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ, ಶುದ್ಧ ಸಿಲೇನ್ ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ವಿಸರ್ಜನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಆದರೆ ಸಿಹ್ 3 ಅನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ವಿಸರ್ಜನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನದರಿಂದ ಕಡಿಮೆಗೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕ್ರಮವು SiH3, SiH, Si, SiH2 ಆಗಿತ್ತು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಸಿಹ್ಮ್ ತಟಸ್ಥ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.

ಮೇಲಿನ ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಅಯಾನಿಕ್ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ದ್ವಿತೀಯಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಹ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ.

SiH2＋+SiH4→SiH3++SiH3 (2.13)

ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, sih3 + sih2 + ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. SiH4 ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿ sih2 + ಅಯಾನುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು sih3 + ಅಯಾನುಗಳು ಏಕೆ ಇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇದು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು SiH4 ನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಆಣ್ವಿಕ ಪರಮಾಣು ಘರ್ಷಣೆ ಕ್ರಿಯೆ ಇರುತ್ತದೆ.

H+ SiH4→SiH3+H2 (2.14)

ಇದು ಒಂದು ಉಷ್ಣತಾ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, si2h6 ರಚನೆಗೆ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗಿದೆ. ಸಹಜವಾಗಿ, ಈ ಗುಂಪುಗಳು ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವುದಲ್ಲದೆ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಲ್ಲಿನ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಉತ್ಸುಕವಾಗಿವೆ. ಸಿಲೇನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ವರ್ಣಪಟಲವು Si, SIH, h ನ ದೃಗ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಪರಿವರ್ತನೆ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು SiH2, SiH3 ನ ಕಂಪನ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.