Τα λεπτά υμένια οξειδίων του πυριτίου (SiOx) χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως στην μικροηλεκτρονική και στη βιομηχανία συσκευασίας τροφίμων ενώ τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για την εφαρμογή τους στην προστασία μεταλλικών επιφανειών από την διάβρωση. Η χημική εναπόθεση SiOx με τη χρήση πλάσματος χαμηλής πίεσης του τετρααιθόξυσιλανίου (TEOS) παρουσιάζει μερικά σημαντικά πλεονεκτήματα όπως εναπόθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες, ομοιόμορφη κάλυψη της επιφανείας και μεγάλους ρυθμούς εναπόθεσης. Από την άλλη πλευρά, η ιδιαιτερότητα της εναπόθεσης μέσω πλάσματος TEOS, έγκειται στο γεγονός ότι η δομή, οι ιδιότητες και η χημική σύσταση των παραγόμενων υμενίων εξαρτώνται σημαντικά από τις παραμέτρους της διεργασίας, λόγω της πολυπλοκότητας του πλάσματος του TEOS. Είναι χαρακτηριστικό ότι ανάλογα με τις συνθήκες εναπόθεσης μπορούν να παραχθούν υλικά που η χημική τους σύσταση ποικίλει μεταξύ σιλικόνης ( SiOxCyHz ) και σχεδόν στοιχειομετρικού SiO2.
Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η επίδραση διαφόρων παραμέτρων της διεργασίας (ολική πίεση, ισχύς, συχνότητα διέγερσης ) στην αποδοτικότητα της κατανάλωσης ισχύος, στον ρυθμό εναπόθεσης και στη σύσταση των παραγόμενων υμενίων που εναποτέθηκαν σε κρυσταλλικό πυρίτιο. Για τον προσδιορισμό της πραγματικής ισχύος που καταναλώνεται στην εκκένωση πραγματοποιήθηκαν ηλεκρικές μετρήσεις τάσης και ρεύματος στο πολωμένο ηλεκτρόδιο. Για τον in situ προσδιορισμό του ρυθμού εναπόθεσης κατά τη διάρκεια της διεργασίας χρησιμοποιήθηκε ανακλαστική συμβολομετρία με laser. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε ελεγχόμενες ηλεκτρικές συνθήκες και υπό σταθερή μερική πίεση του TEOS και θερμοκρασία υποστρώματος. Ο συνδυασμός υψηλών συχνοτήτων και ισχύος δείχνει να είναι μία πολλά υποσχόμενη τεχνική για την εναπόθεση στοιχειομετρικών μικροδομημένων φιλμ SiOχ με μεγάλους ρυθμούς εναπόθεσης σε χαμηλές θερμοκρασίες υποστρώματος. / Silicon oxide thin films are widely used in microelectronics and food packaging. During the last years there is an enormous research interesting for the use of those films in the protection of metal surfaces against corrosion. The plasma chemical deposition of SiOx in the condition of low pressure using tetraethoxysilane (TEOS) as a precursor shows significant advantages such as deposition in low temperatures, uniform coverage of the film surface and high deposition rates.
On the other hand, the particularity of the deposition through TEOS plasma lies in the fact that the structure, the properties and the chemical composition of the films depend mostly on the parameters of the fermentation, due to the complexity of TEOS plasma. .It must be mentioned that, depending on the deposition conditions, can be produced films whose chemical composition varies from silicone ( SiOxCyHz ) to stoichiometric SiO2.
In the present work, we examine the effect of discharge parameters (total pressure, power, excitation frequency) on power usage efficiency, TEOS usage efficiency, deposition rate of SiOx thin films and on chemical composition of the deposited films on crystalline Si. For the evaluation of the real power that is consumed through the discharge, we perfomed voltage and current waveform measurements. We also used laser reflectance interferometry technique for the in situ deposition rate measurement. The experiments were perfomed under controlled electrical conditions and stable partial pressure of TEOS. The combination of high frequencies and power seems to be a promising technique for the deposition of stoichiometric nanostructured SiOχ films with high deposition rates.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/666 |
| Date | 01 February 2008 |
| Creators | Πάνου, Ασπασία |
| Contributors | Ματαράς, Δημήτριος, Panou, Aspasia, Ραπακούλιας, Δημήτριος, Αγγελόπουλος, Γιώργος, Ματαράς, Δημήτριος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Relation | Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0034 seconds