輔助PECVD的磁場(chǎng)模仿劃算與綜合
白文說明了磁場(chǎng)輔助PECVD作業(yè)原理，磁場(chǎng)對(duì)沉積地膜的莫須有。經(jīng)過對(duì)PECVD中磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的束縛作用、等離子體體能量轉(zhuǎn)換效率綜合，構(gòu)建輔助磁場(chǎng)模子齊頭并進(jìn)行數(shù)值劃算。在現(xiàn)有輔助磁場(chǎng)根底上改良設(shè)計(jì)實(shí)用于PECVD設(shè)施的螺線管磁場(chǎng)零碎，失去相反物理?xiàng)l件下磁場(chǎng)散布法則。進(jìn)而確定螺線管構(gòu)造參數(shù)失去勻稱散布的磁場(chǎng)，為輔助PECVD磁場(chǎng)的利用提供了一種步驟。
等離子體體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積作為一種傳統(tǒng)的制膜技能，兼?zhèn)淞嘶瘜W(xué)氣相沉積和等離子體體高活化能、低反響熱度的長處。但在制備光、電地膜上面,PECVD技能還存在著一些亟待克服的問題，如失去的地膜電阻率較高，阻值散布不均，名義晶粒尺寸較大，粒子間間隙大，該署問題重大莫須有了地膜的性能。眼前，在重要鉆研了沉積熱度、電源功率、氣體流量等參數(shù)對(duì)地膜的莫須有之后，又鉆研了磁場(chǎng)平等離子體的束縛及在地膜沉積中的作用，試驗(yàn)后果表明磁場(chǎng)輔助PECVD沉積地膜，對(duì)地膜的勻稱性，沉積速率以及電學(xué)性能都有顯著的普及。
篇章形容了磁場(chǎng)在PECVD中制備地膜的作用，綜合等離子體體在正交電磁場(chǎng)中的靜止特點(diǎn)。依據(jù)螺線管磁場(chǎng)特點(diǎn)，構(gòu)建輔助磁場(chǎng)模子齊頭并進(jìn)行數(shù)值劃算，對(duì)PECVD輔助磁場(chǎng)零碎繼續(xù)改良，失去勻稱磁場(chǎng)，并對(duì)產(chǎn)生磁場(chǎng)散布作了進(jìn)一步模仿綜合。1、PECVD作業(yè)原理
等離子體體的產(chǎn)生步驟有很多種，比方二級(jí)直流輝光尖端放電，射頻輝光尖端放電，微波激起等離子體體等。白文所鉆研的是庫容嚙合射頻PECVD，其原理為在低氣壓下，反響氣體受到射頻電源的激起，產(chǎn)生水解并構(gòu)成由帶電的電子和離子組成的等離子體體，反響腔體中的氣體在電子的撞擊下，除非轉(zhuǎn)變成離子外，還吸引能量并構(gòu)成一大批的活性基團(tuán)；該署活性基團(tuán)和等離子體體，電勢(shì)高于反響腔體中接地電極電勢(shì)，將被沉積在接地電極上的基片名義，構(gòu)成性能地膜。沉積相反的地膜須要相反的反響氣體，產(chǎn)生的等離子體體成份也有很大差異。2、輔助PECVD磁場(chǎng)模仿劃算與綜合
2.1磁場(chǎng)輔助PECVD原理
文獻(xiàn)簡報(bào)了磁場(chǎng)平等離子體莫須有的試驗(yàn)后果。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)能在定然水平上莫須有等離子體體中粒子之間的碰撞內(nèi)中，以及莫須有帶電粒子的靜止和空間地位。沿磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量位置的等離子體體特點(diǎn)，與非磁化等離子體體的特點(diǎn)相反，因而強(qiáng)加與磁場(chǎng)位置平行的磁場(chǎng)簡直不起作用，曾有人設(shè)計(jì)試驗(yàn)安裝強(qiáng)加了與磁場(chǎng)位置垂直即與電極板平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖1所示。
圖1磁場(chǎng)輔助PECVD零碎構(gòu)造示用意
該安裝為磁場(chǎng)輔助等離子體體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積零碎，射頻源為SY500W射頻功率源和SP-II型功率匹配重,等離子體體的激起效率為13.56MHz。高低極板的面積均為:300mm×150mm,兩電極板之間的間隔為25mm。為了失掉較工業(yè)氣壓強(qiáng)運(yùn)用了一臺(tái)分子泵和一臺(tái)旋片泵組成的真空零碎。圓筒型反響露天部為容性呆滯電極，產(chǎn)生垂直于極板的交變磁場(chǎng)，內(nèi)部纏繞電鉆線圈產(chǎn)生與呆滯平行即與磁場(chǎng)垂直的磁場(chǎng)。正交電磁場(chǎng)如圖2所示。
圖2正交電磁場(chǎng)中的磁化等離子體體
在圖2正交電磁場(chǎng)中，帶電粒子做拉莫爾靜止（Larmormovement）。因?yàn)殡娮雍少|(zhì)比e/m=－1.75881962×1011庫侖/千克，比單價(jià)氫離子的荷質(zhì)比約大2000倍，因而電子在兩電極間做通體振蕩，而離子因?yàn)槠焚|(zhì)很大振幅很小，因而沒有強(qiáng)烈的振蕩，絕對(duì)電子的振蕩，能夠覺得離子根本不動(dòng)。在磁場(chǎng)的束縛下，電子在電極板間的往返靜止，變?yōu)殡娿@回轉(zhuǎn)靜止，行程大大增多從而增大了與中性粒子的碰撞效率，增大了等離子體體密度。即活性粒子密度增大，同聲加強(qiáng)了等離子體體的化學(xué)活性，從而加強(qiáng)等離子體體中反響物質(zhì)的化學(xué)反響。所以存在定然能量的離子密度的增多，加強(qiáng)了黏附原子團(tuán)在名義的遷徙威力，從而產(chǎn)生名義缺點(diǎn)并改觀名義化學(xué)性質(zhì)，增進(jìn)名義的化學(xué)反響和放散，同聲經(jīng)過產(chǎn)生結(jié)晶體的缺點(diǎn)、吸附“激活”的物質(zhì)、注入高能的轟擊物質(zhì)、產(chǎn)生電子尖端放電地位和名義粒子的反照注入等形式來增進(jìn)形核點(diǎn)的增多，那樣就招致了地膜沉積速率增大。另外電子的盤旋震蕩靜止增大與中性氣體的碰撞多少率，因而在較低的氣壓下也能使氣體產(chǎn)生輝光尖端放電，失去等離子體體。
3、論斷
磁場(chǎng)輔助PECVD中磁場(chǎng)的產(chǎn)生能夠利用螺線管產(chǎn)生輔助磁場(chǎng)，勻稱纏繞和容易的在兩端增多纏繞均使不得失去勻稱磁場(chǎng)，利用扇形的增多纏繞形式，失去了很好的動(dòng)機(jī)。
使用ansoft硬件對(duì)磁場(chǎng)繼續(xù)了模仿劃算，失掉了相反物理?xiàng)l件下的磁場(chǎng)散布法則，為磁場(chǎng)在等離子體體化學(xué)氣相沉積中的利用提供了實(shí)踐根據(jù)。
|
