1. Faiga autū o le fa'aleleia atili o le teuina o le ausa vaila'au i le plasma
O le plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) o se tekinolosi fou mo le tuputupu aʻe o ata manifinifi e ala i le faʻagasologa faʻakemikolo o mea kesi i le fesoasoani a le glow discharge plasma. Talu ai ona o le tekinolosi PECVD ua saunia e ala i le faʻagasologa o kesi, o uiga o le tali atu o le plasma e le paleni ua faʻaaogaina lelei, ma o le auala e sapalai ai le malosi o le faiga o tali atu ua suia tele. I se tulaga lautele, pe a faʻaaogaina le tekinolosi PECVD e saunia ai ata manifinifi, o le tuputupu aʻe o ata manifinifi e aofia ai faiga autu e tolu nei
Muamua, i le plasma e le paleni, e tali atu eletise ma le kesi tali i le tulaga muamua e faʻataʻapeʻape ai le kesi tali ma fausia ai se faʻafefiloi o ions ma vaega toaga;
Lua, o ituaiga uma o vaega toaga e salalau ma felauaiga i luga ma le puipui o le ata tifaga, ma o tali lona lua i le va o tali e tutupu i le taimi e tasi;
I le iuga, o ituaiga uma o oloa muamua ma lona lua o le tali atu e oo atu i le fogaeleele tuputupu aʻe e mitiia ma tali atu i le fogaeleele, faatasi ai ma le toe faasaolotoina mai o molelaʻau kasa.
Aemaise lava, o le tekinolosi PECVD e faʻavae i luga o le metotia o le glow discharge e mafai ona faʻa-ionize le kesi o le tali atu e fausia ai le plasma i lalo o le faʻaosofiaina o le fanua eletise mai fafo. I le glow discharge plasma, o le malosiaga kinetic o electrons e faʻavavevaveina e le fanua eletise mai fafo e masani lava e tusa ma le 10ev, pe sili atu foi, lea e lava lea e faʻaumatia ai fusi faʻakemikolo o molela kesi tali atu. O le mea lea, e ala i le fetoʻai inelastic o electrons e maualuga le malosi ma molela kesi tali atu, o molela kesi o le a ionized pe faʻaleagaina e maua ai ni atoms neutral ma oloa molela. O ions lelei e faʻavavevaveina e le vaega ion e faʻavavevaveina le fanua eletise ma fetoʻai ma le electrode pito i luga. E iai foʻi se tamaʻi fanua eletise o le vaega ion e lata ane i le electrode pito i lalo, o lea e osofaʻia ai foʻi le substrate e ions i se tulaga. O le iʻuga, o le mea neutral e gaosia e le decomposition e sosolo atu i le puipui o le paipa ma le substrate. I le faagasologa o le drift ma le diffusion, o nei vaega ma vaega (o atoms ma molela neutral e faʻaaogaina vailaʻau e taʻua o groups) o le a faia le tali atu o le molela ion ma le tali atu o le molela vaega ona o le auala saoloto puʻupuʻu. O meatotino fa'akemikolo o mea fa'akemikolo aoga (e masani lava o vaega) e o'o atu i le substrate ma mitiia e matua aoga lava, ma e fausia le ata tifaga e ala i le fegalegaleaiga i le va o latou.
2. Tali atu o vailaʻau i le plasma
Ona o le fa'aosofiaina o le kesi tali atu i le fa'agasologa o le fa'asa'olotoina o le malamalama e tele lava ina mafua mai i le feto'ai o eletise, o tali fa'avae i le plasma e eseese, ma o le fegalegaleaiga i le va o le plasma ma le fogā'ele'ele mafiafia e matua lavelave fo'i, lea e faigata ai ona su'esu'eina le faiga o le fa'agasologa o le PECVD. Seia o'o mai i le taimi nei, o le tele o faiga taua o tali atu ua fa'aleleia atili e ala i fa'ata'ita'iga ina ia maua ai ni ata tifaga e iai uiga lelei. Mo le fa'aputuina o ata tifaga manifinifi e fa'avae i le silicon e fa'avae i luga o le tekinolosi PECVD, afai e mafai ona fa'aalia loloto le faiga o le fa'aputuina, e mafai ona fa'ateleina tele le fua faatatau o le fa'aputuina o ata tifaga manifinifi e fa'avae i le silicon i luga o le fa'amoemoe o le fa'amautinoaina o uiga fa'aletino lelei o meafaitino.
I le taimi nei, i suʻesuʻega o ata manifinifi e faʻavae i le silicon, o le hydrogen diluted silane (SiH4) e faʻaaogaina lautele e fai ma kesi tali atu ona o loʻo i ai se aofaʻi patino o le hydrogen i ata manifinifi e faʻavae i le silicon. E taua tele le H i ata manifinifi e faʻavae i le silicon. E mafai ona faʻatumuina fusi tautau i totonu o le fausaga o meafaitino, faʻaitiitia tele le tulaga o le malosi o le faʻaletonu, ma faigofie ona iloa le puleaina o le valence electron o meafaitino Talu mai le taimi muamua na iloa ai e Spear ma isi le aafiaga o le doping o ata manifinifi silicon ma saunia le uluai PN junction i le, o suʻesuʻega i le sauniuniga ma le faʻaogaina o ata manifinifi e faʻavae i le silicon e faʻavae i luga o le tekinolosi PECVD ua atiaʻe i ni saoasaoa tetele. O le mea lea, o le tali atu o vailaʻau i ata manifinifi e faʻavae i le silicon na teuina e le tekinolosi PECVD o le a faʻamatalaina ma talanoaina i le mea o loʻo mulimuli mai.
I lalo o le tulaga o le glow discharge, ona o le eletise i le silane plasma e sili atu ma le tele o le malosi EV, o le a pala le H2 ma le SiH4 pe a feto'ai ma eletise, lea e patino i le tali muamua. Afai tatou te le mafaufau i tulaga fa'aosofia i le vaeluaga, e mafai ona tatou maua tali fa'asolosolo nei o le sihm (M = 0,1,2,3) ma 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)
E tusa ai ma le vevela masani o le gaosiga o molela'au o le eleele, o le malosi e mana'omia mo faiga o le vavae'eseina o lo'o ta'ua i luga (2.1) ~ (2.5) o le 2.1, 4.1, 4.4, 5.9 EV ma le 4.5 EV. E mafai fo'i e le eletise malosi i le plasma ona faia nei tali o le 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)
O le malosi e manaʻomia mo le (2.6) ~ (2.9) e 11.9, 12.3, 13.6 ma le 15.3 EV i le faasologa. Ona o le eseesega o le malosi o le tali atu, o le avanoa o tali atu (2.1) ~ (2.9) e matua le tutusa lava. E le gata i lea, o le sihm na fausia faatasi ma le faagasologa o le tali atu (2.1) ~ (2.5) o le a ui atu i tali atu lona lua nei e ionize, e pei o le
SiH+e→SiH++2e (2.10)
SiH2+e→SiH2++2e (2.11)
SiH3+e→SiH3++2e (2.12)
Afai e fa'atinoina le tali atu o lo'o i luga e ala i se faiga eletise e tasi, o le malosi e mana'omia e tusa ma le 12 eV pe sili atu. I le va'ai atu i le mea moni o le aofa'i o eletise malolosi e sili atu i le 10ev i le plasma vaivai le ionized ma le eletise e 1010cm-3 e la'ititi lava i lalo o le mamafa o le ea (10-100pa) mo le sauniaina o ata tifaga e fa'avae i le silicon, o le accumulative ionization probability e masani lava ona la'ititi ifo nai lo le excitation probability. O le mea lea, o le vaega o ionized compounds o lo'o i luga i le silane plasma e matua la'ititi lava, ma o le neutral group o le sihm e sili ona pulea. O taunu'uga o le au'ili'iliga o le mass spectrum e fa'amaonia ai fo'i lenei fa'ai'uga [8]. Bourquard et al. Na fa'ailoa mai fo'i o le fa'ateleina o le sihm na fa'aitiitia i le fa'asologa o le sih3, sih2, Si ma le SIH, ae o le fa'ateleina o le SiH3 e sili atu i le tolu taimi nai lo le SIH. Robertson et al. Na lipotia mai o oloa neutral o le sihm, o le silane mama na fa'aaogaina tele mo le fa'asa'olotoina o le malosi maualuga, a'o le sih3 na fa'aaogaina tele mo le fa'asa'olotoina o le malosi maualalo. O le faasologa o le malosi mai le maualuga i le maualalo o le SiH3, SiH, Si, SiH2. O le mea lea, o faʻasologa o le faagasologa o le plasma e matua aʻafia ai le tuufaatasiga o oloa sihm neutral.
I le fa'aopoopoga i tali o le dissociation ma le ionization o lo'o i luga, o tali lona lua i le va o mole mole ionic e matua taua tele foi.
SiH2＋+SiH4→SiH3++SiH3 (2.13)
O le mea lea, i le tulaga o le maualuga o ion, e sili atu le sih3 + nai lo le sih2 +. E mafai ona faamatala ai le mafuaaga e sili atu ai le tele o ion sih3 + nai lo ion sih2 + i le plasma SiH4.
E le gata i lea, o le a iai se tali atu o le fetoʻai o le atomu molecular lea e puʻeina ai e atomu hydrogen i le plasma le hydrogen i le SiH4
H+ SiH4→SiH3+H2 (2.14)
O se tali fa'avevela ma o se mea e muamua atu i le fausiaina o le si2h6. O le mea moni, o nei vaega e le gata o lo'o i ai i le tulaga muamua, ae o lo'o fa'aosofia fo'i i le tulaga fa'aosofia i le plasma. O le fa'asalalauga o le silane plasma e fa'aalia ai o lo'o i ai tulaga fa'aosofia o le Si, SIH, h, ma tulaga fa'aosofia o le vibrational o SiH2, SiH3 e taliaina i le malamalama.
Taimi na lafoina ai: Ape-07-2021