Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3833
Es werden Zweiphasenfilme vorgestellt, in denen Kristallite in der Nähe des Substrats nukleieren und zu kegelförmigen Gebilden einer Größe von mehreren 100 nm heranwachsen, wobei sie von einer amorphen Matrix umgeben werden. Wasserstoff fördert die Keimbildung in der Weise, daß eine Reduzierung der Silankonzentration im Prozeßgas die Keimbildungsrate deutlich erhöht.
Was das Kristallitwachstum betrifft, so können die Ergebnisse auf der Grundlage der Annahme verstanden werden, daß es einen Zustand in der Nähe des thermodynamischen Gleichgewichts gibt, der die Oberfläche des wachsenden Films und seine nähere Umgebung einschließt. Dabei sind treibende Kräfte für das Wachstum die freie Enthalpie der Kristallisation und die Differenz des chemischen Potentials zwischen Plasma und Film. Was die Nukleation von Kristalliten betrifft, so können Unterschiede in der Wirkung des Wasserstoffs für die verschiedenen Substratmaterialien im Rahmen eines Oberflächenmodells verstanden werden, bei dem angenommen wird, daß die Keime direkt auf dem Substrat gebildet werden. Die Steigung, mit der die Keimbildungsrate als Funktion der Silankonzentration abnimmt, wird demnach durch die Effizienz beeinflußt, mit der Wasserstoff Nukleationsplätze auf dem Substrat generiert.
Ross, Christoph
Untersuchung der Wachstumsmechanismen von mikrokristallinem Silicium mittels Rastertunnelmikroskopie und Rasterkraftmikroskopie
63 S., 2000
Die Bildung kristalliner Keime und das Wachstum von mikrokristallinem Material in wasserstoffhaltigen Siliciumfilmen wurden untersucht. Mittels plasmaunterstützter Gasphasenabscheidung aus in Wasserstoff verdünntem Silan wurden Niedertemperaturfilme auf oxidiertem kristalllinem Silicium, wasserstoffpassiviertem kristallinem Silicium, wasserstoffhaltigem amorphem Silicium und polykristallinem Graphit abgeschieden. Frisch präparierte Filme wurden mittels Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie sowie Rasterkraftmikroskopie charakterisiert, während Transmissionselektronenmikroskopie und Ramanspektroskopie ex situ zum Einsatz kamen.
Neuerscheinungen
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