シランプラズマ中Si微粒子の凝集過程に関する研究

硅烷等离子体中Si细颗粒的聚集过程研究

• 批准号: 07219212
• 负责人: 渡辺 征夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07219212/
• 关键词: Si微粒子; 凝集; シランプラズマ; プラスマCVD; プラズマプロセス; レーザ散乱法; 変調高周波放電法; アモルファスシリコン

本研究は,シランプラズマ中のSi微粒子の凝集過程を明らかにすることを目的として行った.得られた成果は以下の通りである.1)シランガスプラズマ中の微粒子の成長は核発生・初期成長期,急速成長期,成長飽和期の3段階からなる.2)急速成長は微粒子同志の凝集により生じており,その成長速度は熱運動による凝集速度に比べて最大2桁程度速い.3)微粒子のサイズ分散は極めて狭い.4)放電周波数を増加すると微粒子は早く発生し,その密度は高いが,凝集速度,飽和サイズは減少する.5)放電電圧,自己バイアス電圧を増加するほど,またγ効果の顕著な材料を高周波電極に用いるほど,凝集速度と飽和サイズが増加する.6)微粒子が発生する高周波電極シース端領域では,正電荷を持つ微粒子が存在する可能性がある.7)凝集の結果として微粒子密度がイオン密度よりも十分低くなると,ほとんどの微粒子は負に帯電するため,微粒子の成長が飽和する.8)得られた結果は,提案した微粒子の帯電凝集モデルによって説明できる.以上のように,微粒子の凝集過程を制御するための指針を得ることができた.

进行这项研究的目的是阐明硅拉斯玛中Si细颗粒的聚集过程。获得的结果如下：1）硅烷气体血浆中细颗粒的生长由三个阶段组成：成核，早期生长，快速生长和生长饱和周期。 2）由于细颗粒的聚集而产生的快速生长，生长速率比热运动引起的聚集速率快两个数量级。 3）细颗粒的尺寸分散体非常狭窄。 4）当排放频率增加时，颗粒的产生速度更快，密度很高，但是聚集速率和饱和大小降低。 5）排放电的压力和自偏电压越高，对伽马频率显着效应的材料的使用越高，在高频率电极的区域中，聚集速率和饱和大小的增加越多。6）在高频率电极的区域中，高颗粒的产生大多数是较低的粒子。细颗粒带负电，导致细颗粒的饱和。8）获得的结果可以通过提出的静电聚集模型来解释。如上所述，我们可以获得控制细颗粒的聚集过程的准则。

项目成果

川崎仁晴: "振幅変調RFプラズマ中の微粒子の成長過程" 第56回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 26 (1995)

Hitoshiharu Kawasaki：“调幅射频等离子体中细颗粒的生长过程”日本应用物理学会第 56 届年会记录 26 (1995)。

S. Singh: "Rapid growth process of particles in HF plasmas" 応用物理学会九州支部講演会講演予稿集. 21. 123-124 (1995)

S. Singh：“HF 等离子体中粒子的快速生长过程”日本应用物理学会九州分会论文集 21. 123-124 (1995)。

Masaharu Shiratani: "In-situ polarization-senstive laser-light scattering method for simultanious measurements of two dimensional spatial size and density distributions of particles in plasmas" Journal of Vacuum Science & Technology.

Masaharu Shiratani：“用于同时测量等离子体中粒子的二维空间尺寸和密度分布的原位偏振敏感激光散射方法”真空科学杂志

Masaharu Shiratani: "Two dimensional spatial profiles of particle size and density of particulates grown in rf silane plasmas" Surface Review and Letters.

Masaharu Shiratani：“射频硅烷等离子体中生长的颗粒的粒径和密度的二维空间分布”表面评论和快报。

Y.Watanabe: "Rapid growth processes of particles in rf silane plasmas" International Workshop on Plasma Sources and Surface Interaction. (1995)

Y.Watanabe：“射频硅烷等离子体中粒子的快速生长过程”等离子体源和表面相互作用国际研讨会。