Физико-химические процессы в емкостных высокочастотных и барьерном разрядах и их электрические и оптические характеристики

• Автор: Автаева, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Бишкек
• Количество страниц: 320 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
ЕМКОСТНЫЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И БАРЬЕРНЫЙ РАЗРЯДЫ. ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ
1.1. ВЧЕ разряды
1.1.1. ВЧЕ разряд
1.1.2. ВЧЕ разряды в магнитном поле
1.2. Плазменное травление и осаждение тонких пленок
1.2.1. Источники плазмы, используемые для изготовления полупроводниковых структур.
1.2.2. Анизотропное плазменное травление
1.2.3. Плазменное осаждение аморфных гидрогенизированных углеродных пленок в метане и метансодержащих смесях 3
1.3. Барьерные разряды
1.3.1. Структура и характеристики барьерных разрядов
1.3.2. Численное моделирование барьерных разрядов
1.4. Эксимерные лампы
1.4.1. Принципы работы и устройство эксиламп БР
1.4.2. Экспериментальные исследования и моделирование характеристик эксиламп БР
1.5. Плазменные дисплейные панели
1.5.1. Введение
1.5.2. Устройство и принцип работы ПДП переменного тока
1.5.3. Моделирование ПДП
Выводы к главе 1
ГЛАВА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА

2.1. ВЧЕ реактор традиционного типа
2. 2. ВЧЕ реактор с магнитным полем
2.3. Измерения электрических характеристик и температуры газа
2.4. Регистрация спектров и измерение интенсивностей
2.4Л. Спектральная регистрирующая система на базе дифракционного спектрографа ДФС-8
2.4.2. Спектральная автоматизированная регистрирующая система
на базе монохроматора МДР-23
2.4.3. Пространственные измерения интенсивности излучения
2.5. Зондовые измерения
Выводы к главе 2
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ В ЧЕ РАЗРЯДА В АРГОНЕ
ЗЛ. Функция распределения электронов в ВЧЕ разряде в аргоне
3.1.1. Кинетическое уравнение для электронов в ВЧЕ разряде
ЗЛ.2. ФРЭЭ и параметры электронов в ВЧЕ разряде в аргоне
ЗЛ.З. Распределение интенсивности излучения спектральных
линий в межэлектродном промежутке ВЧЕ разряда
3.2. Характеристики высокочастотного емкостного разряда
в магнитном поле в аргоне
3.2.1. Электрические характеристики
3.2.2. Концентрация заряженных частиц и температура электронов
3.2.3. Оптические характеристики
3.2.4. Анализ влияния дрейфа электронов в магнитном поле
на характеристики разряда
3.3. Исследование влияния магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в рамках гидродинамической модели
3.3Л. Одномерная гидродинамическая модель ВЧЕ разряда

3.3.2 Влияние магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в Аг 99 Выводы к главе 3
ГЛАВА
ВЧЕ РАЗРЯД В ТРИФТОРБРОММЕТАНЕ
4. 1. Экспериментальные исследования характеристик плазмы
ВЧЕ разряда в трифторбромметане
4.1.1. Абсолютные концентрации атомов брома и фтора
4.1.2. Температура газа
4.2. Кинетическая модель плазмохимических реакций в CF3Br плазме
4.2.1. Кинетическая модель
4.2.2. Компонентный состав CF3Br плазмы ВЧЕ разряда
Выводы к главе 4
ГЛАВА
ВЧЕ РАЗРЯД В МАГНИТНОМ ПОЛЕ В МЕТАНЕ И СМЕСИ
МЕТАНА С АРГОНОМ
5.1. Электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане
5.1.1. Электрические характеристики
5.1.2. Температура газа
5.1.3.Спектр и пространственное распределение излучения
5.2. Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в магнитном
поле в метане и смеси метана с аргоном
5.2.1 Методика измерения концентрации атомов водорода
методом оптической актинометрии.
5.2.2 Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в метане
5.2.3. Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в
смесях АГ-СН4
5.3. Заселенности энергетических уровней атомов водорода
5.4. Параметры молекулярного водорода

СЬ3Вг плазме, и разработки надежных и простых способов контроля характеристик этих частиц.
1.2.3. Плазменное осаждение аморфных гидрогенизированных углеродных пленок в метане и метансодержащих смесях.
Низкотемпературная плазма в смеси углеводородсодержащих газов (метан, ацетилен и др.) с инертными газами (гелий, аргон) и водородом используется для плазменного осаждения аморфных гидрогенизированных углеродных пленок, получивших название алмазоподобных, благодаря ряду характерных свойств, таких как высокие твердость, электрическая прочность, химическая стойкость, прозрачность в видимой области спектра и др. [24, 107-117]. Благодаря своим свойствам алмазоподобные пленки используются в качестве диэлектрических и защитных слоев в микроэлектронике, защитных покрытий в оптике, механических защитных покрытий и т.д. [20, 21].
Метан как плазмообразующий газ вызывает интерес исследователей по нескольким причинам [22]. Во-первых, метан является простейшим углеводородом, в среде которого возможно получение тонких пленок из газовой фазы на различных поверхностях. Во-вторых, в ВЧЕ разряде в метане могут быть получены высокие скорости осаждения пленок и хорошее разделение на фракции, что позволяет управлять процессом осаждения посредством изменения внешних параметров разряда.
Инертный газ позволяет поддерживать параметры источника плазмы на заданном уровне при относительно небольшой концентрации реагирующих газов, позволяющей проводить контролируемый процесс осаждения пленки. Кроме того, наличие инертного газа часто приводит к повышению концентрации активных компонент, образующихся в плазме. Водород способствует образованию специфических химических связей в растущей углеродной пленке, улучшающих ее качество [118, 119]. Гидрогенизированные аморфные углеродные частицы и а-С:Н пленки, формирующиеся в плазме