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PECVD1,等离子体概念、应用与辉光放电2,PECVD的原理,类型3,PECVD在SolarCell的应用4,PECVD的参数控制5,等离子体在Solarcell的其它应用主要内容:1.1等离子态是物质的第四种状态,它是气体,其原子失去电子形成自由电子和正离子,两者的量相等因此又叫做等离子态,它可导电而且受电磁场影响,是非束缚态宏观体系。宇宙中约99%的物质都是处在等离子体状态,闪电、北极光、宇宙射线等等。太阳本身也就是个等离子体的大火球。产生等离子体有多种方式:电击穿、射频放电、微波激发、冲击波、高能粒子流、高温加热等手段。低温/高温等离子体:发光显示、蚀刻、镀膜;磁控核聚变发电、太阳。1.1.1,物质的几种状态1.1.2,电离气体是一种常见的等离子体1.1.3,等离子体参数空间1.1.4,等离子体分类1.2低温等离子体应用冷等离子体应用?等离子体的化学过程:刻蚀,化学气相沉积(成膜)?等离子体材料处理:表面改性,表面冶金?光源:冷光源(节能),显示热等离子体应用?高温加热:冶金、焊接、切割?材料合成、加工、陶瓷烧结、喷涂、三废处理?光源:强光源军事上和高技术上的应用空间和天体等离子体术语“辉光放电”是指发光由等离子体产生,高能态电子返回基态时以可见光辐射的形式释放能量。等离子体能代替高温,裂解分子并发生化学反应,也可用于产生和加速离子。在辉光放电过程中可能出现以下过程:1.3裂解:e*+AB=A+B+e原子离子化:e*+A=A++e+e分子离子化:e*+AB=AB++e+e原子激发:e*+A=A*+e分子激发:e*+AB=AB*+e上标“*”表示能量远远大于基态的粒子。1.4+-L直流电源高压电源泵气体入口腔室高压电弧电离产生大量的正离子和自由电子。正离子打在在阴极上,并从阴极材料释放出大量的二次电子。二次电子与中性原子非弹性碰撞产生出更多的离子,维持了等离子体,并伴随光辐射-辉光放电。直流等离子体反应室但是在许多情况下,一个或多个电极上的材料是绝缘的,如硅靶、电极上的硅片。当离子轰击硅片表面时,发射二次电子,使这些层充满电荷。电荷积聚在表面,使电场减少,直到等离子体最终消失。为了解决这个问题,等离子体可以用交流信号来驱动,电源在射频范围内,一般为13.56MHz。1.4射频电源调谐网络+-射频等离子体示意图在一个简单得电容性放电等离子体中,离子和基团得比例很小,很多年来,这种系统一般运行在13.56MHz下。各种技术被开发用来产生高浓度等离子体:电感耦合等离子体:传统等离子频率上磁控等离子体:传统等离子频率电子回旋共振等离子体:1GHz以上等离子频率-微波通常称为高密度等离子体(HDP)1.4电极+BIN简单的磁束缚等离子体中,电子被洛伦磁力束缚在阴极暗区,碰撞电离几率大大增强e-e-Bin微波电源波导微波线圈电子回旋ECR等离子系统,需要大功率微波信号,耦合入反应室,能量由波导传递,一般微波频率为2.45GHz。1.42PECVD2.1PECVD在真空压力下,加在电极板上的射频(低频、微波等)电场,使反应室气体发生辉光放电,在辉光发电区域产生大量的电子,通常结合磁场形成高密度等离子体。这些电子在电场的作用下获得充足的能量,其本身温度很高,它与气体分子相碰撞,使气体分子活化。活化的气体分子吸附在衬底上,并发生化学反应生成介质膜,副产物从衬底上解吸,随主气流由真空泵抽走。PECVD技术可用于制作器件的钝化膜、增透膜,还可以用于制作光电器件扩散工艺的阻挡层,SolarCell的减反膜。PECVD允许衬底在较低温度(一般300~450℃)下生长介质薄膜。在许多应用中,需要在非常低的衬底温度下淀积薄膜。在铝上淀积SiO2和在GaAs上淀积Si3N4保护层是两个常见的实例。与热反应相比(一般800~1000℃),它有以下优点:能淀积速率高;容易获得比较均匀的组分;通过改变气流比可以使薄膜组分连续变化(如可以容易控制SolarCellARC的Si:N,可以使薄膜组分由氧化物连续变化到氮化物)。2.1PECVD冷壁平行板:产能较低,一定程度均匀性的问题,