Epitaxial growth of 3C-SiC film by microwave plasma chemical vapor deposition in H2-CH4-SiH4 mixtures: Optical emission spectroscopy study

硅烷 化学气相沉积 拉曼光谱 分析化学(期刊) 巴尔默系列 发射光谱 光谱学 材料科学 薄膜 光电子学 化学 谱线 光学 纳米技术 复合材料 有机化学 物理 量子力学 色谱法 天文
作者
V. Yu. Yurov,V. G. Ralchenko,Artem Martyanov,I.A. Antonova,Vadim Sedov,А. В. Хомич,В. В. Воронов,Sergey Savin,Mikhail Shevchenko,A. P. Bolshakov
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:39 (2) 被引量:7
标识
DOI:10.1116/6.0000745
摘要

Microwave (MW) plasma in silane-hydrogen and silane-hydrogen-methane mixtures is used effectively for chemical vapor deposition of Si, SiC, diamond, and SiC-diamond composite films; however, the properties of such plasma at pressures of the order of 100 Torr remain largely unexplored. Here we characterize the MW plasma (2.45 GHz) in SiH4 + H2 and SiH4 + СH4 + H2 mixtures (72 Torr) with silane content ranging from 0% to 5% in the process gas using high-resolution optical emission (OE) spectroscopy. Besides the OE lines of C2 dimer, Balmer series of excited atomic hydrogen (Hα, Hβ, Hγ, Hδ, and Hε), and CH radical, we observed atomic Si lines at 263, 288, and 391 nm and a relatively weak SiH emission. Gas temperature Tg of ≈3160 K is assessed from the rotational structure of the C2 dimer (Δν = 0, λ = 516.5 nm) emission band, and the absorbed microwave power density (MWPD) in the plasma fluctuates in the narrow range between 36 and 43 W/cm3 with a slight tendency to decrease with silane addition. The MWPD, intensity ratio Hα/Hβ of hydrogen Balmer series lines (related to excitation temperature Texc), and Si lines’ intensities in OE spectra as functions of SiH4 concentration in H2 and H2 + CH4 mixtures all show an extremum or a kink in slope near a special point at ≈0.5% SiH4. Finally, we produced a silicon carbide film of cubic polytype 3C-SiC on a (111) oriented Si substrate, which was characterized with Raman spectroscopy and x-ray diffraction, and its monocrystalline structure was confirmed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
李梓权发布了新的文献求助10
2秒前
Carrer完成签到,获得积分10
4秒前
唧唧发布了新的文献求助10
4秒前
cora完成签到 ,获得积分20
4秒前
Owen应助动人的宫苴采纳,获得10
6秒前
可爱的小桃完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI5应助曼凡采纳,获得10
14秒前
善学以致用应助beifa采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助1177采纳,获得10
18秒前
jack完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
体贴汽车发布了新的文献求助10
19秒前
卢明月完成签到,获得积分10
20秒前
Rollin完成签到 ,获得积分10
20秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
22秒前
CipherSage应助lvlv采纳,获得10
22秒前
天天快乐应助星燃采纳,获得10
22秒前
Komorebi完成签到 ,获得积分10
23秒前
科研通AI5应助yiy采纳,获得10
24秒前
bkagyin应助啊啊的采纳,获得10
24秒前
赵某人完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
28秒前
28秒前
yowgo完成签到,获得积分10
28秒前
嗯_好完成签到,获得积分10
29秒前
领导范儿应助1177采纳,获得10
29秒前
30秒前
怡然雨雪发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
32秒前
知性的灵波完成签到,获得积分10
32秒前
Lucas应助体贴汽车采纳,获得10
33秒前
33秒前
炙热问薇发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
语秋完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3967175
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512515
关于积分的说明 11163672
捐赠科研通 3247423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793810
邀请新用户注册赠送积分活动 874616
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804488