Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reactive ion etching of 4H-SiC with BCl3 plasma

Stonio Bartłomiej, Kwietniewski Norbert, Firek Piotr, Sochacki Mariusz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 2

57--59

EN

The paper presents the results of plasma assisted reactive ion etching (RIE) of silicon carbide (4H-SiC). with a mixture of Ar and BCl3. The influence of input parameters such as process time, pressure, power and a ratio of working gases (Ar and BCl3) on the etch rate was investigated. The windows in SiO2 layer fabricated by PECVD process were patterned by photolithography. A stylus profilometry was a basic method of depth measurements after the etching processes.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki reaktywnego trawienia jonowego (Reactive Ion Etching – RIE) węglika krzemu (4H-SiC) wspomaganego plazmą na bazie gazów roboczych Ar+BCl3. Przeprowadzono analizę wpływu parametrów procesu trawienia: czasu procesu, ciśnienia w komorze roboczej, mocy i stosunku gazów roboczych (Ar i BCl3) na głębokość i szybkość trawienia węglika krzemu. Jako maskę w procesach użyto osadzonego plazmowo SiO2, w którym zostały zdefiniowane okna przy pomocy fotolitografii. Pomiary głębokości po procesach trawienia zrealizowane zostały metodą profilometrii.

2

Wpływ materiału maskującego na jakość odwzorowania w procesie suchego trawienia węglika krzemu 4H-SiC w plazmie chlorowej

Stonio Bartłomiej, Kwietniewski Norbert, Firek Piotr, Słowikowski Mateusz, Pavłov Krystian, Sochacki Mariusz, Szmidt Jan

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 10

158--161

PL

W pracy zaprezentowano analizę wytrzymałości trzech rezystów na oddziaływanie plazmy chlorowej. Przeprowadzono serie procesów trawienia SiC, w których maskę zrealizowano przy użyciu materiałów PMMA 950, ZEP 520 oraz HSQ. W ramach opracowanych eksperymentów zbadano różne dawki naświetlania rezystów. Na potrzeby analizy wykonane zostały badania przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej. Ponadto wykorzystano profilometrię w celu określenia parametrów wyjściowych trawienia – szybkości trawienia rezystu i węglika krzemu. Pomiary zrealizowano przed i po usunięciu maski z rezystu. Wyznaczono zakresy głębokości trawienia przy założonej grubości użytego materiału maskującego.

EN

The paper presents an analysis of the durability of three resists on the effect of chlorine plasma. A series of SiC etching processes were carried out, where using PMMA 950, ZEP 520 and HSQ materials the mask was made. As part of the experiments developed, various doses of irradiation were tested. For etching characterization scanning electron microscopy were performed. In addition, to determine the parameters like the etching speed of the resist and silicon carbide, profilometry was used. Measurements before and after removing the mask were realized. Possible etching depth ranges were determined at the assumed thickness of the masking material used.

3

Wpływ trawienia plazmą na wybrane parametry cienkich warstw CdTe i SnO2 dla zastosowań fotowoltaicznych

Lichograj R., Olchowik J. M., Lichograj P., Czernik S.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 2

275--287

PL

Powszechnie wiadomo, iż w oddziaływaniu fotonów z materią może dojść do odbicia, absorbcji i przenikania. W rozwiązaniach fotowoltaicznych, możliwość pomiaru i kontroli tych zjawisk na poziomie badań i produkcji ma kluczowe znaczenie w odniesieniu do ich późniejszej wydajności. Możliwość kontroli grubości warstw w czasie ich nanoszenia metodą napylania magnetronowego, czy też ich redukowania stosując trawienie plazmą, pozwala na dobór optymalnych parametrów optycznych i elektrycznych tworzonych ogniw cienkowarstwowych. W niniejszej pracy trawiono plazmą cienkie warstwy CdTe i SnO2, naniesione we wcześniejszym etapie metodą rozpylania magnetronowego w próżni. Określono parametry technologiczne napylania magnetronowego i trawienia plazmą wpływające na właściwości warstw. Warstwy obrazowano przy użyciu AFM, natomiast pomiary grubości i pomiary współczynnika odbicia dokonano z wykorzystaniem elipsometrii. Przeprowadzone badania wykazały, że trawienie plazmą cienkich warstw w istotny sposób wpływa na zmianę ich refleksyjności (zarówno warstwy półprzewodnika ditlenku cyny jak i tellurku kadmu). Wykazano również ścisły związek użytej mocy i czasu trawienia z redukcją grubości warstwy. Obrazowanie AFM uwidoczniło zmiany w wielkości i ilości ziaren powierzchni trawionych warstw i wzrost ich nieregularności ułożenia, wraz ze zmieniającymi się parametrami procesu. Stwierdzono możliwość całkowitego usunięcia cienkich warstw w procesie trawienia plazmą i w efekcie możliwość uszkodzenia podłoża warstw trawionych co jednak wymaga dalszych badań w tym zakresie.

EN

It is well known that the reaction of photons with matter may lead to reflection, absorption and permeation. In the photovoltaic solutions, the ability to measure and control these phenomena at the level of research and production is crucial in terms of their performance and quality. The ability to control the thickness of the layers at the time of applying magnetron sputtering method or the plasma etching using a reduction allows for selection of the optimum optical and electrical parameters of the formed thin-layer cells. In this study, plasma was digested with thin layers of CdTe and SnO2, deposited by magnetron sputtering in a vacuum. Technological parameters of magnetron sputtering and plasma etching affecting the properties of layers have been specified. The layers were imaged using AFM, and the measurements of the thickness and reflectance measurements were made with the use of ellipsometry. The study showed the plasma etching of thin layers is an important contribution to change their reflectivity (both layers of semiconductors - tin dioxide and cadmium telluride). It was demonstrated the close relationship of the applied power and etching time with the reduction of the layer thickness. AFM imaging revealed changes in the size and number of grains etched surface layers and an increase of their irregular arrangement, together with changing process parameters. The possibility of complete removal of thin layers of plasma etching process, resulting in possible damage to the substrate etched layers has been stated, however, it requires further research in this area.

4

Diody elektroluminescencyjne na bazie GaN z powierzchniowymi kryształami fotonicznymi

Gołaszewska K., Kruszka R., Myśliwiec M., Ekielski M., Jung W., Piotrowski T., Juchniewicz M., Bar J., Wzorek M., Kamińska E., Piotrowska A., Sarzała R. P., Dems M., Wojtas J., Mędrzycki R., Prystawko P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

46-49

PL

W artykule omówiono proces technologiczny wytwarzania diody elektroluminescencyjnej Al(In)GaN/GaN o emisji promieniowania w zakresie 380…400 nm z maksimum dla 384 nm oraz dostosowanych do niej kryształów fotonicznych. Zastosowanie kryształu fotonicznego w formie współśrodkowych pierścieni o stałej sieci 3 μm i wypełnieniu 60% wytrawionych w strukturze DEL pozwoliło na ponad dwukrotny wzrost mocy promieniowania, ograniczenie stożka emisji ze 150 do 90° oraz uzyskanie pojedynczego maksimum emisji w kierunku normalnym do powierzchni diody.

EN

This communication describes the fabrication of an Al(In)GaN/GaN light emitting diode (LED) emitting in the range 380...400 um with a maximum at 384 um along with the fabrication of appropriate photonic crystals. The etching of photonic crystals with a concentric ring structure with a 3 μm lattice constant and 60% filling factor in the LED structure yielded a more than doubled radiation power, more focused radiation cone of 90 instead of the initial 150° and a single energy maximum normal to the LED surface.

5

Modyfikacja powierzchni folii poliimidowej w wyładowaniu barierowym z zastosowaniem różnych gazów roboczych

Kalczewska M., Opalińska T., Więch M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 7

179-185

PL

Modyfikowano powierzchnię folii poliimidowej w wyładowaniu elektrycznym z barierą dielektryka, które generowano prądem sinusoidalnie zmiennym o częstotliwości 50 Hz. Jako gazy robocze stosowano hel, powietrze, argon i wodór. Modyfikacji poddawano folię o grubościach 0,025 i 0,125 mm. W wyniku działania plazmy, folia ulegała trawieniu. Cienka folia trawiła się dobrze w argonie (ubytek masy 11,7 µg · cm-²) i słabo w helu oraz powietrzu (ubytki masy odpowiednio 6,4 i 6,7 µg · cm-²). Grubsza folia trawiła się w argonie lepiej (ubytek masy 56,2 µg · cm-²) niż folia cienka. Folia gruba najlepiej trawiła się w wodorze (ubytek masy 65,0 µg · cm-²). Badanie zmodyfikowanych powierzchni metodą XPS pokazało, ze podczas trawienia w argonie, w cząsteczce poliimidu pęka głównie wiązanie między azotem i grupą karbonylową. Natomiast trawienie w wodorze powoduje pękanie wiązania między tlenem i pierścieniem benzenowym. Badania SEM i AFM pokazały, że powierzchnia poliimidu po trawieniu plazmowym charakteryzuje się licznymi, równomiernie rozłożonymi nierównościami.

EN

Modyfication of polyimide foil surface in dielectric barrier discharge, generated with usage of 50 Hz AC, was studied. Helium, air, argon and hydrogen were working gases. Foils with a thickness of 0,025 and 0,125 mm were modified. As a result of plasma treating, the foil was etched. Foil with a thickness of 0,025 mm was etched more intensively in argon (weight decrease 11,7 µg · cm-²) than in helium and air (weight decrease 6,4 and 6,7 µg · cm-², respectively). Foil with a thickness of 0,125 mm was etched more intensively in argon (weight decrease 56,2 µg · cm-²) than foil 0,025 mm thick. Thicker foil was etched the most intensively in hydrogen (weight decrease 65,0 µg · cm-²). XPS spectra showed, that while treating in argon, mainly one kind of bond breaks - a bond between nitrogen and carbonyle group. Etching in hydrogen causes further breaking of bonds between oxygen and benzene ring. SEM and AFM showed that treated polyimide surface changed and is rough.

6

Trawienie plazmowe cienkich warstw Ti₃SiC₂

Ekielski M., Kruszka R., Korwin-Mikke K., Borysiewicz M. A., Wzorek M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 10

38-39

PL

Praca prezentuje wyniki dotyczące strukturyzacji cienkich warstw Ti₃ SiC₂ osadzanych w temperaturach: pokojowej. 100, 300, 600, 900°C, na podłożach: Si (100). AI₂O₃ (0001), GaN (0001). Do trawienia użyto plazmy CF₄/O₂. Zbadano wpływ mocy oraz dodatku tlenu na szybkość trawienia Ti₃ SiC₂.

EN

The paper reports on plasma etching of Ti₃SiC₂ thin films, deposited on Si (100), Al₂O₃ (0001), GaN (0001), at temperatures: ambient, 100, 300, 600, 900°C. C₄/O₂ plasma was used. Influence of power and oxygen addition on etching rate was investigated.

7

Wytwarzanie, trawienie plazmowe i właściwości cienkich warstw BaTiO3 do zastosowań elektronicznych

Firek P., Werbowy A., Kwietniewski N., Szmidt J., Olszyna A., Ćwil M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 9

62-68

PL

Warstwy tytanianu baru o grubości rzędu 100 nm wytworzone zostały na podłożach krzemowych (Si (100) typ n, p = 1 - 20 Ω cm) technikami ablacji targetu BaTiO3 + La2O3 (2% wt.) w plazmie impulsowej oraz rozpylania w plazmie o częstotliwości radiowej (13,56 MHz). Powłoki zostały scharakteryzowane metodami badania ciała stałego, takimi jak: skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), mikroskopia sił atomowych (AFM) oraz spektroskopia mas jonów wtórnych (SIMS), co umożliwiło określenie morfologii powierzchni oraz składu wytworzonego materiału [6]. W celu scharakteryzowania wybranych własności elektrofizycznych osadzonych warstw wytworzone zostały struktury MIS (metal-insulator-semiconductor). Na podstawie pomiarów ich wysokoczęstotliwościowych charakterystyk pojemnościowo-napięciowych (C-V) dla różnych częstotliwości oraz charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) wyznaczono wartości przenikalności dielektrycznej (maks. 25), rezystywności (maks. 5⋅1013 Ωcm) i wytrzymałości elektrycznej (maks. 4 MVcm-1 ) warstw oraz określono mechanizmy transportu ładunku elektrycznego przez materiał. Przeprowadzone zostały również procesy selektywnego trawienia badanych warstw w plazmie o częstotliwości radiowej (RF) przy różnych wartościach mocy RF oraz różnym składzie mieszaniny trawiącej (Ar + CF4). Największą szybkość procesu (30 nm/min) obserwowano dla maksymalnej dostępnej mocy (300 W) i przy użyciu czystej atmosfery Ar.

EN

Thin (100 nm) nanocrystalline dielectric films of lanthanum doped barium titanate were deposited on Si substrates by means of reactive pulse plasma (IPD) ablation of BaTiO3 + La2O3 (2 wt.%) target. Scanning electron microscopy and atomic force microscopy showed that the obtained layers were dense ceramics of uniform thickness with average roughness Ra = 2.045 nm and the average grain size of the order of 15 nm. Measurements of current-voltage (I-V) characteristics of metal-insulator-semiconductor (MIS) structures, produced by evaporation of metal (Al) electrodes on top of barium titanate films, allowed to determine the current transport mechanisms and leakage current densities (10-12 to 10-6 Acm-2) flowing through investigated layers as well as their dielectric strength, i.e. critical electric field intensity (EBR) which ranged from 0.2 up to even 4 MVcm-1. Capacitance-voltage (C-V) measurements of the same structures were performed in accumulation state showing that the dielectric constant value (εri) of films in best cases is close to 25. BaTiO3 nanocrystalline thin films were also selective plasma etched in the course of several experiments which varied in RF power as well as CF4/(CF4 + Ar) gas-mixing ratio. The maximum etch rate of approximately 30 nm/min was observed for the maximum power (300 W) and pure Ar plasma atmosphere.

8

Reaktywne trawienie jonowe węglika krzemu SiC

Góra K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 1

25-28

PL

Węglik krzemu SiC charakteryzuje się wyjątkową odpornością chemiczną. Jego trawienie w KOH wymaga zastosowania temperatury zbliżonej do 600°C. Plazmowe trawienie może być alternatywną możliwością, zwłaszcza w temperaturze pokojowej. System RIE został użyty do trawienia węglika krzemu- polityp 6H, wyprodukowanego w ITME. Zastosowano mieszanki gazowe CF4/O2 i SF6/O2. Opracowano warunki procesu oraz uzyskano wynik trawienia, w którym powierzchnia po procesie wykazuje obniżoną chropowatość w stosunku do materiału wyjściowego. Wyniki w postaci współczynnika chropowatości Ra i profilu powierzchni przed i po procesie pokazano na wydrukach z profilometru. Użyto niklowych i chromowych masek do przeniesienia wzoru na podłoże SiC. Uzyskano głębokie, rzędu kilkunastu žm profile trawienia typu mesa, o pionowych i gładkich powierzchniach ścian bocznych i dna płytki. Obrazy trawienia zaprezentowano w postaci zdjęć z mikroskopu skaningowego.

EN

Silicon carbide (SiC) chemical inertness requires wet etching in KOH at temperature close to 600°C. Plasma etching is an alternative attractive opportunity to etch SiC at room temperature. Reactive Ion Etching (RIE) plasma system has been used to dry etch 6H- silicon carbide (SiC) samples in the CF4/O2 4% gas mixture. We worked out plasma etching conditions to get a process that did not damage sample surface and also lowered the surface roughness. Stylus profilometry was used to measure etch profiles, and surface roughness. These measurements provided information on the mechanical quality of the sample surface. The obtained results show that the surface roughness is lowered nearly 5 times, from Ra=10 nm to Ra=2 nm after the process. DC bias was very low, so ion impact on the surface was weak, and plasma F2 -rich condition was not met. For these reasons the etch rate was very slow, close to 20 nm/min. We used Ni and Cr masks to transfer a pattern to the SiC substrate. The photoresist mask has a very poor selectivity against SiC under F2 -based plasma conditions, therefore metal or ITO masks are preferred. Selectivity close to 20 against SiC was found in this process for metal masks (Cr, Ni). Etch profile (50 µm wide trench with 1,5 µm height) is shown in SEM image Atomic Force Microscopy results (AFM) confirmed the stylus measurements and indicated that our process lowered the surface roughness.

9

Polisiloksanowe powłoki implantów medycznych : wpływ plazmy fluorowej na skład chemiczny i właściwości polisiloksanu

Szmigiel D., Domański K., Prokaryn P., Grabiec P., Pamuła E., Ścisłowska-Czarnecka A., Płytycz B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

206-209