Wzrost warstw typu a-C:N:H w warunkach plazmochemicznych

• Autorzy: Kyzioł K. , Jonas S. , Tkacz-Śmiech K. , Czyżewska A.

Warianty tytułu

EN

Formation of a-C:N:H layers in plasma chemical conditions

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z uwagi na interesujące właściwości mechaniczne, optoelektroniczne i elektryczne, warstwy typu a-C:N:H są obiecujące dla zastosowań w nowoczesnych technologiach. Ich specyficzne parametry użytkowe mogą być kształtowane poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego i modelowanie warunków syntezy warstw (wpływając na ich grubość i strukturę). Pożądane rezultaty mogą być osiągnięte przy zastosowaniu metody chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym. Zachęciło to autorów do określenia optymalnych parametrów osadzania w warunkach procesu RF CVD. Specjalną uwagę poświęcono ocenie wpływu temperatury, ciśnienia gazowych reagentów w układzie i mocy generatora plazmy RF na proces osadzania, co pozwoliło określić optymalne warunki wzrostu. Dokładnej analizie poddano wyniki badań morfologicznych i strukturalnych oraz przedyskutowano wpływ parametrów procesu na strukturę i szybkość wzrostu warstw. Stwierdzono, że wzrost temperatury podłoża ma destrukcyjny wpływ na proces osadzania. Zwiększenie ciśnienia w układzie i stosowanie wyższych mocy generatora plazmy zapewnia szybszy wzrost warstw.

EN

A wide spectrum of exceptional mechanical, chemical, optoelectronical and electric properties of a-C:N:H layers makes them very promising materials of many potential applications. Their specific usable parameters may be tailored via precise adjusting of the chemical composition and through the modelling the constitution of the layers (including the thickness, microstructure and atomic level structure). The desired effects may be achieved by application of plasma enhanced RF CVD technique. This has motivated the authors to look for optimal parameters of deposition process in plasma conditions. In this work the results are presented concerning the details of RF CVD processing applied in the deposition of amorphous a-C:N:H layers on Si-substrate. A special attention is paid to adjusting of the temperature, pressure of the gaseous precursors in the chamber and RF plasma power that would allow obtaining good quality layers. The morphology and atomic structure of the samples are carefully analysed. An influence of the respective processing parameters on the deposition ratio is discussed. It is found that increase of the substrate temperature exerts destructive effect on the technological process.

Słowa kluczowe

PL

warstwy typu a-C:N:H; parametry osadzania w warunkach procesu RF CVD; wpływ temperatury na proces osadzania; optymalne warunki wzrostu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 1110--1113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kyzioł K.

autor

Jonas S.

autor

Tkacz-Śmiech K.

autor

Czyżewska A.

• Kyzioł, K. - Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Materiałów Ogniotrwałych i Procesów Wysokotemperaturowych, Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Liu A.Y., Cohen M.L.: Prediction of new compressibility solids. Science B. 245,1989 (841)
• [2] Liu A.Y., Cohen M.L.: Structural properties and electronic structure of Iow compressibility materials (3-silicon nitride and hypothetical carbon nitride ((3 -C3N4). Physical Review B. 41,1990(10727)
• [3] Graaf A., Dinescu G., Longueville J.L.: Amorphous hydrogenated carbon nitride films deposited via an expanding thermal plasma at high growth rates. Thin Solid Films. 29-34,1998 (333)
• [4] Bhattacharyya S., Cardinaud C., Turban G.: Spectroscopic determination of the structure of amorphous nitrogenated karbon films. Journal of Applied Physics. 4491-4500,1998 (83)
• [5] Zhang M., Wang P., Nakayama Y.: Formation of carbon nitride films by the radio-freąuency plasma chemical vapor deposition method. Jpn. Journal of Applied Physics. 4893-4896,1997 (36)
• [6] Ogata K., Chubaci J.F.D., Fujimoto F.: Properties of karbon nitride films with composition ratio C/N=0.5-3.0 prepared by the ion and vapor deposition method. Journal of Applied Physics. 3791-3796,1994(76)
• [7] Fujumoto F., Ogata K.: Formation of carbon nitride films by means of łon Assisted Dynamie Mixing (IVD) method. Jpn. Journal of Applied Physics. 420-423,1993 (32)
• [8] Chen M.Y., Lin X., Dravid V.P.: Analytical electron microscopy and Raman spectroscopy studies of carbon nitride thin films. Journal of Yacuum Science and Technology A. 521-524,1993 (H)
• [9] Torng C.J., Sivertsen J.M., Judy J.H.: Structure and bonding studies of the C:N thin films produced by rf sputtering method. Journal of Materials Research. 2490,1990 (5)
• [10] Chen M.Y., Lin X., Dravid V.P.: Growth and characterization of C:N thin films. Surface and Coatings Technology. 360,1992 (54/55)
• [11] Godet C., Adamopoulos G., Kumar S.: Optical and electronic properties of plasma-deposited hydrogenated amorphous karbon nitride and carbon oxide films. Thin Solid Films. 24-33,2005 (482)
• [12] Broitman E., Macdonald W., Hellgren N.: Carbon nitride films on orthopedic substrates, Diamond and Related Materials. 1984- 1991,2000 (9)
• [13] Tkacz-Śmiech K., Jastrzębski W., Kyzioł K., Jonas S.: Struktura warstw a-C:N:H osadzanych z zastosowaniem metod PE CVD. Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika. 519-526,2005 (91/1)
• [14] Kyzioł K., Tkacz-Śmiech K., Jonas S.: Wpływ parametró5)w procesu PE CVD na wzrost warstw a-C:N:H. Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika. 511-518,2005 (91/1)
• [15] Jonas S., Łagosz I, Paluszkiewicz C., Ptak W.S., Low temperaturę IR spectra of a-C:N:H layers. Journal Mollecular Structure. 101-108,2001 (596)