σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
των 800nm της στρώσης του μcSi <strong>και</strong> των 200nm της στρώσης του aSi. Συνεπώς,<br />
η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ζευγάρια φορέων πραγματοποιείται<br />
κατά κύριο λόγο στην ενδογενή περιοχή i <strong>και</strong> γι’ αυτό την ονομάζουμε <strong>και</strong> ‘ενεργή<br />
περιοχή’, ενώ, όπως είδη αναφέραμε, οι νοθευμένες περιοχές αυξάνουν<br />
την πιθανότητα διαχωρισμού των φορέων <strong>και</strong> οδηγούν τους φορείς στα ηλεκτρόδια<br />
έλκοντας αυτούς με το αντίθετο φορτίο.<br />
Στις κλασσικές μεθόδους χημικής εναπόθεσης η ενέργεια που χρειάζεται για<br />
την διάσπαση της Σιλάνης προσφέρεται υπό μορφή θερμότητας. Στην μέθοδο<br />
PECVD, μέρος της ενέργειας προσφέρεται από το πλάσμα. Για να δημιουργηθεί<br />
το πλάσμα ο θάλαμος εναπόθεσης πρέπει να είναι εφοδιασμένος με δύο παράλληλες<br />
πλάκες που παίζουν το ρόλο ηλεκτροδίων. Μεταξύ αυτών των ηλεκτροδίων<br />
εφαρμόζεται υψηλή RF τάση με υψηλή συχνότητα στη περιοχή των 40ΜHz [13].<br />
Με αυτό τον τρόπο, αρχίζουν να ιονίζονται τα άτομα των αερίων που βρίσκονται<br />
μέσα στον θάλαμο <strong>και</strong> έτσι δημιουργείται ένα μείγμα από ελεύθερα ηλεκτρόνια<br />
υψηλής ενέργειας, ιονισμένα άτομα, καθώς <strong>και</strong> ουδέτερα. Ο μηχανισμός ο οποίος<br />
δημιουργεί <strong>και</strong> διατηρεί το πλάσμα, είναι η σύγκρουση των υψηλής ενέργειας η-<br />
λεκτρονίων με τα άτομα <strong>και</strong> τα μόρια των αερίων με αποτέλεσμα των ιονισμό των<br />
τελευταίων.<br />
Μέσα στο πλάσμα, η αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας με τα<br />
ενεργά αέρια (εδώ με την Σιλάνη <strong>και</strong> το υδρογόνο) οδηγεί στον διαχωρισμό <strong>και</strong><br />
ιονισμό των δεύτερων σε μία ποικιλία ειδών. Σε αυτά περιλαμβάνονται ιονισμένα<br />
<strong>και</strong> διεγερμένα άτομα ή μόρια, ουδέτερα μόρια <strong>και</strong> άτομα καθώς <strong>και</strong> ιονισμένα<br />
κομμάτια διασπασμένων μορίων, στα οποία περιλαμβάνονται <strong>και</strong> ελεύθερες ρίζες<br />
(SiH 3 , H). Οι ελεύθερες ρίζες είναι ηλεκτρικά ουδέτερες ενώσεις οι οποίες έχουν<br />
ελεύθερους δεσμούς, δηλαδή ελεύθερα ζεύγη ηλεκτρονίων. Αυτές οι ενώσεις εμφανίζονται<br />
πολύ χημικά αντιδραστικές <strong>και</strong> μαζί με άλλες ενώσεις απορροφώνται<br />
στην επιφάνεια του εναποτιθέμενου στρώματος, αλληλεπιδρώντας μεταξύ τους<br />
χημικά προς το σχηματισμό της στρώσης.<br />
Επιπρόσθετα, ιόντα <strong>και</strong> ηλεκτρόνια από το πλάσμα μπορούν να προσκρούσουν<br />
στην σχηματιζόμενη επιφάνεια πάνω στα δείγματα. Η RF εναλλαγή της τάσης<br />
μεταξύ των ηλεκτροδίων δημιουργεί μία διαφορά δυναμικού μεταξύ του πλάσματος<br />
<strong>και</strong> των δειγμάτων, με την επιφάνεια των δειγμάτων να φορτίζεται αρνητικά<br />
ως προς το πλάσμα. Αυτό συμβαίνει εξαιτίας της μικρότερης μάζας <strong>και</strong> της μεγαλύτερης<br />
κινητικότητας που παρουσιάζουν τα ηλεκτρόνια σε σύγκριση με τα θετικά<br />
ιόντα, με αποτέλεσμα να έχουν την δυνατότητα να ακολουθήσουν την γρήγορη<br />
εναλλαγή της τάσης <strong>και</strong> να καταφέρνουν να φτάσουν στα ηλεκτρόδια, φορτίζοντας<br />
τα, στους πρώτους κύκλους, αρνητικά. Η διαφορά δυναμικού που αναπτύσσεται<br />
επιταχύνει τα θετικά ιόντα του πλάσματος προς τα δείγματα. Αυτά τα<br />
ιόντα, μαζί με ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που καταφέρνουν να φτάσουν <strong>και</strong><br />
αυτά στα δείγματα, μεταφέρουν επιπρόσθετη ενέργεια στις ενώσεις στην σχηματιζόμενη<br />
στρώση, σπάζοντας δεσμούς <strong>και</strong> ενισχύοντας τις διάφορες διεργασίες<br />
<strong>και</strong> αντιδράσεις σχηματισμού της στρώσης. Εκτός όμως από αυτήν την θετική<br />
τους συνεισφορά, ο βομβαρδισμός της σχηματιζόμενης στρώσης με τα ιόντα ο-<br />
δηγεί σε αύξηση των ατελειών που συνδέονται με την επανασύνδεση φορέων <strong>και</strong><br />
16
Change language