変調RFプラズマCVD法によるアモルファス炭化シリコン薄膜の作製

调制射频等离子体CVD法制备非晶碳化硅薄膜

• 批准号: 08750361
• 负责人: 田畑 彰守
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750361/
• 关键词: アモルファス炭化シリコン; プラズマCVD; 変調高周波放電; 光伝導度; アモルファム

デューティ比50%変調周波数50Hz、500Hzおよび5kHz、変調周波数5kHzデューティ比25%、50%および75%の条件下で膜作製を行い、変調放電の膜特性に及ぼす効果を調べた。他の膜作製条件は、シラン、メタンおよびヘリウムガス流量はそれぞれ2.5SCCM、2.5SCCMおよび45SCCM、ガス圧は300mTorr、rfパワーは40W、基板温度は250℃である。以下に研究結果を示す。1.デューティ比50%において変調放電を行うと堆積速度および光学バンドギャップは、連続放電に比べて低下した。しかし、変調周波数には依存しなかった。一方、変調周波数5kHzにおいてデューティ比が増加すると堆積速度および光学バンドギャップは増加した。ただし、デューティ比75%における堆積速度光学バンドギャップは連続放電のものと同じになった。2.シリコン原子と結合している膜中水素量は変調放電を行っても変化がなかった。一方、炭素原子と結合している膜中水素量は変調放電を行うことにより低下した。また、膜素原子と結合している膜中水素量は変調周波数に依存せず、またデューティ比が小さくなるに伴い低下した。3.光伝導度は、変調放電を行うことにより改善された。デューティ比50%において変調周波数50および500Hzによる膜の光伝導度はほぼ同じ値を示したが、5kHzの膜の光伝導度は低下した。また、デューティ比が小さいほど光伝導度が大きい。この結果を1サイクル当たりのオフ時間で見ると、光伝導度はオフ時間が短くなるに伴い、0.15ms以上のオフ時間では僅かに増加しているが、0.15ms以下のオフ時間では急激に減少した。このことから、光伝導度が高い膜を作製するためには、サブmsのオフ時間が最適であることが分かった。

在占空比为50%、调制频率为50Hz、500Hz、5kHz以及调制频率为5kHz、占空比为25%、50%、75%的条件下制作薄膜，并研究调制放电对薄膜的影响。研究了薄膜的特性。其他薄膜制造条件为硅烷、甲烷和氦气流速分别为 2.5 SCCM、2.5 SCCM 和 45 SCCM，气压为 300 mTorr，RF 功率为 40 W，衬底温度为 250 °C。研究结果如下所示。 1.当以50%占空比进行调制放电时，与连续放电相比，沉积速率和光学带隙降低。然而，它不依赖于调制频率。另一方面，当调制频率为5kHz时占空比增加时，沉积速率和光学带隙增加。然而，占空比为75%时的沉积速率光学带隙与连续放电时相同。 2.即使在调制放电后，膜中与硅原子键合的氢的量也没有变化。另一方面，通过进行调制放电，膜中与碳原子键合的氢量减少。此外，膜中与膜原子键合的氢的量不依赖于调制频率，并且随着占空比变小而减少。 3.通过进行调制放电来提高光电导率。在占空比为50%时，薄膜在调制频率50和500Hz下的光电导率表现出几乎相同的值，但薄膜在5kHz下的光电导率下降。而且，占空比越小，光电导率越高。从每个周期的关断时间来看，随着关断时间变短，光电导率在关断时间为 0.15ms 或更长时略有增加，但在关断时间为 0.15ms 或更短时迅速下降。由此发现，亚毫秒关闭时间对于生产具有高光电导性的薄膜来说是最佳的。