ISBN 9783868538908

978-3-86853-890-8, Reihe Physik

Alexei Poukhovoi
Abscheidung von amorphen wasserstoffhaltigen Kohlenstoffschichten mittels neuartiger hybrider RF-Plasma-Quelle und deren spektroskopische Charakterisierung

167 Seiten, Dissertation Universität Duisburg-Essen (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden dünne amorphe wasserstoffhaltige Kohlenstoffschichten (a-C:H) mittels einer hybriden Radiofrequenz Plasmaquelle (RF-ICP/CCP) aus Methan (CH4), Acetylen (C2H2), sowie aus ihrer Mischung mit Wasserstoff (H2) auf Silizium- und Glassubstrate aufgebracht. Die hybride ICP/CCP-Plasmaquelle erzeugt sehr hohe Plasmadichten und weist sehr hohe Dissoziationsgrade auf, welche im Falle von mehratomigen Molekülen, wie z. B. Methan oder Azetylen bis zu 100 % betragen können. Des weiteren besteht die Möglichkeit, die Ionenenergie unabhängig von der Ionenstromdichte über einen Bereich von der Plasmaenergie bis über 200 eV kontinuierlich einzustellen. Die Eigenschaften des Plasmas (z. B. Ionenenergie, Ionenstromdichte, Zusammensetzung) können damit sehr gut kontrolliert und eingestellt werden. Zur Plasmadiagnostik werden OES, QMS und Gegenfeldanalysator eingesetzt. Es wird untersucht, inwieweit sich die Prozessparameter bei der Schichtabscheidung auf die Plasmaparameter und diese auf Schichtstruktur und Schichteigenschaften auswirken. Die Schichten werden in Hinblick auf ihre optischen und elektrischen Eigenschaften und bezüglich ihrer strukturellen und chemischen Zusammensetzung mittels verschiedener spektroskopischer Verfahren untersucht. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass im Vergleich mit konventionellen CCP-Plasmaquellen die ICP-CCP-Quelle eine bislang unerreicht große Variation der Eigenschaften der abgeschiedenen Kohlenwasserstoffschichten bietet.