Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetyka wzrostu warstw w procesie RFCVD

Jonas S., Jaglarz J., Kyzioł K., Januś M., Murawska E.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

492--495

PL

gazowej (CVD) zależy od wielu parametrów, takich jak temperatura podłoża, stężenie, szybkość przepływu reagentów chemicznych, ciśnienie, moc generatora plazmy (w przypadku metod PACVD) oraz czas osadzania. Mimo wielu prac związanych z otrzymywaniem warstw w procesie CVD w literaturze brak jest danych dotyczących badań wpływu ostatniego z wymienionych parametrów, czasu osadzania, na szybkość i mechanizm ich wzrostu. Praca zawiera wyniki badań szybkości wzrostu warstw azotku krzemu i warstw węglowych dotowanych azotem na podłożu (001) Si w funkcji czasu osadzania w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganego plazmą generowaną przez fale o częstotliwości radiowej RFCVD (13,56 MHz, 400 W). Na podstawie pomiarów grubości warstw stwierdzono, że krzywe kinetyczne nie mają charakteru liniowego, lecz składają się z etapów, które systematycznie powtarzają się i charakteryzują się na początku szybszym tempem wzrostu, a następnie spowolnieniem pod koniec każdego z etapów. Dane te wskazują, że proces wzrostu w tym układzie jest limitowany liczbą aktywnych miejsc na powierzchni podłoża, a w dalszych etapach na powierzchni tworzących się warstw. Przeprowadzono dyskusję nad prawdopodobnym mechanizmem na podstawie teorii stanu przejściowego.

EN

Layer growth rate in chemical processes of chemical deposition from gaseous phase (CVD) depends on several parameters, such as substrat temperature, concentration and flow velocity of reacting substances, pressure, plasma generator power (in case of PACVD method) and deposition time. Independently on numerous studies on the problem in question, there are no literature data concerning the influence of the deposition time and layer growth mechanism. The results of examination on growth rate of silicon nitride layers and nitrogen-doped carbon layers substrate (001) Si in function of deposition time in the process of plasma-assisted chemical vapour deposition RFCVD (13.56 MHz, 400 W), have been described in the present study. On the basis of the layer thickness measurements it was proved that kinetic curves have nonlinear character but they comprise several stages, which are systematically repeated. It was also proved that the mentioned curves are characterized with bigger growing rate at the beginning and then the rate is moderated at the end of each stage. The data indicate that the growth process within this system is limited by number of active centers on the substrat surface, and in next stages on the surface of growing layers. Discussion on probable mechanism with respect to theory of transitional state has also been presented.

2

Struktura warstw a-SiC:N otrzymanych metodą RFCVD

Kluska S., Jonas S., Moryc U., Moryc U.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 1

14-18

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu mocy generatora RF na strukturę warstw a-SiCN:H. W ostatnich latach wzrastajacym zainteresowaniem cieszą się warstwy SiCN ze względu na ich ciekawe chemiczne i fizyczne właściwości. Krystaliczne warstwy c-SiCN charakteryzują się wysoką twardością (do 30 GPa), odpornością na utlenianie (do 1600 stopni C), szerokim pasmem wzbronionym (2,8 - 3,8 eV). Amorficzne warstwy a-SiCN:H otrzymano przy użyciu metody chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmy generowanej przez fale o częstotliwości radiowej (13,56 MHz)- metoda EFCVD z reaktywnych mieszanin gazowych: SiH4, Ch4,N2,H2. Warstwy te osadzono na podłożach krzemowych Si(001) w temperaturze 400 stopni C przy różnych mocach generatora RF. W badaniach szczególną uwagę zwrócono na strukturę warstw otrzymywanych przy różnych mocach generatora RF. Badania przeprowadzono przy użyciu spektroskopii w podczerwieni. W badaniach FTIR wyróżniono ugrupowania Si-C, Si-N, CH3, CH2, C=N, C= N. Przeprowadzono również obliczenia teoretcznych widm spektroskopowych struktur zbudowanych z atomów Si-C-N przy zastosowaniu programu chemicznego Gaussian 98 z wykorzystaniem metody B3LYP/6-31G +(d, p).

EN

The present work contains results of investigations of the influence of the power of RF generator on the film structure ( a-SICN:H) during deposition. Silicon carbon nitride layers have attracted much attention in recent years because of their many excellent physical and chemical properties. Silicon carbonitride layers with highly desirable properties like high hardness (to 30 GPa for SiCN crystals) and chemical resistance are promising materials for high temperature applications. Cristalline-SiCN layers characterized high oxidation reistance (to 1600 degree Celsius), wide band gap (2.8 - 3.8 eV) and high termal conductivity. Amorphous hydrogenated silicon carbon nitride thin films were deposited on Si(001) substrates by radio frequency chemical vapour deposition (RFCVD) method using gas mixture of SiH4, Ch4, N2, H2. Amorphous SiCn:H films were obtained at temperature 400 degree celsius at various power of RF generator. The main attention of investigators was devoted to problem of the SiCN synthesis using different power of RF genarator and the study of structure layers obtained by RFCVD. The structure and composition of layers were characterized with Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. FTIR analysis indicates that S-C, Si-N, CH2, CH3, C-N and C=N bondes are presented in a-SiCN:H. The theoretical vibrational spectra of the Si-C-N-H structures have been calculated. All computations have been carried out with Gaussian 98 program package using B3LYP method and 6-31G+ (d, p) basis set.

3

Modyfikacja powierzchni polimerów warstwami węglowymi

Nowak R. M., Jonas S., Krupa G.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 5

1163-1165

PL

Niniejszą praca zawiera wyniki badań dotyczące otrzymywania amorficznych warstw typu (a-C:H) i (a-C:N:H), na poliwęglanie, metodą RF CVD. Warstwy te otrzymano w temperaturze nie przekraczającej 80 °C przy użyciu reakcyjnych mieszanin gazowych zawierających w swym składzie CH4, H2, Ar i N2 podawanych do reaktora w różnych proporcjach. Określono optymalne parametry procesu w którym otrzymuje się warstwy dobrze przyczepne do podłoża. Badania nanostruktury warstw wykonano metodą mikroskopii sił atomowych (Explorer AFM firmy VEECO). Współczynnik tarcia, odporność na zużycie i odporność na zarysowanie wyznaczono przy użyciu urządzenia Mikro-Combi-Tester firmy CMES.

EN

This work contains the results of investigations a-C:H and a-C:N:H layers obtained on polycarbonate substrates using Radio Frequence Chemical Vapour Deposition (RFC VD) method. The layers were deposited at the temperature not higher then 80°C, using CH4, H2, Ar and N2 which were provided in different ratio to reactor. The optimum process parameters were defined in which the layers well adhesive to the substrate can be obtained. The investigations of nanostructure of these layers were carried out by atomic force microscopy (AFM). The tribological properties were investigated by Mikro-Combi-Tester.