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VHF等离子体光发射谱(OES)的在线监测

吴春亚 李洪波 麦耀华 朱 锋 周祯华 赵 颖 耿新华 熊绍珍 杨恢东

VHF等离子体光发射谱(OES)的在线监测

吴春亚, 李洪波, 麦耀华, 朱 锋, 周祯华, 赵 颖, 耿新华, 熊绍珍, 杨恢东
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-11-22
  • 修回日期:  2003-01-03
  • 刊出日期:  2003-09-20

VHF等离子体光发射谱(OES)的在线监测

  • 1. (1)南开大学光电子所,天津 300071; (2)南开大学光电子所,天津 300071;东华大学理学院,上海 200051
    基金项目: 

    国家重点基础研究规划项目(批准号:G2000028203,G2000028202)和863专项(批准号:2002AA303260)资助的课题.

摘要: 采用光发射谱(OES)测量技术,对不同制备条件下的甚高频(VHF)等离子体辉光进行了在线监 测.实验表明,VHF等离子体中特征发光峰(Si,SiH,Hα,H*β 等)的强度较常规的射 频(RF)等离子体明显增强,并且在制备μc-Si:H的工艺条件下(H稀释度R(H2/S iH4)=23 ),随激发频率的增加而增大,这些发光峰的变化趋势与材料沉积速率的变化规律较相似.Si H峰等的强度随气压的变化则因硅烷H稀释度及功率的不同而异:高H稀释(R=23)时,SiH峰强 度在低辉光功率下随反应气压的增大单调下降,在高辉光功率下随气压的变化呈现类高斯规 律;低H稀释(R=5.7)时, SiH峰随气压的变化基本上是单调下降的,下降速率也与功率有 关,这些结果表明,VHF-PECVD制备μc-Si:H和a-Si:H的反应动力学过程存在较大差异.此 外,随着激发功率的增大,Si,SiH峰都先迅速增大然后趋于饱和,并且随着H稀释率的增大 ,将更快呈现饱和现象.通过对OES结果的分析与讨论可知,VHF-PECVD技术沉积硅基薄膜可 以有效提高沉积速率,而且,硅基薄膜的沉积速率的进一步提高需要综合考虑H稀释度、气 压和功率等的匹配与优化.

English Abstract

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