水素化アモルファスシリコン合金膜(a-SiX:H)を作製するアルゴン(Ar)をキャリアガスとしたシラン(SiH
4)およびガス(M)のSiH
4-M-Arグロー放電プラズマ中でのSiH
4ガスおよびガスMの分解効率
ηを質量分析法で測定した.ここで,ガスMはジシラン(Si
2H
6),四弗化珪素(SiF
4),ゲルマン(GeH
4),プロパン(C
3H
8),エタン(C
2H
6),エチレン(C
2H
4),アセチレン(C
2H
2),メタン(CH
4),四弗化炭素(CF
4),アンモニア(NH
3),又は,二酸化炭素(CO
2)である.分解効率
ηMおよび
ηSiH4、より求めたガスMの解離反応の速度定数のSiH、ガスに対する相対値K
d,M/K
d,SiH4はガスMの最低熱力学的解離エネルギー
ΔHを使って式K
d,M ∝ exp(-
ΔH/1.10) によって関係付けられた.さらに,ガスMから生成するラジカル種Rのa-SiX:H合金膜への結合確率のSiH
4から生成するSiH
n(n=0~3)ラジカルに対する相対値
γR/
γSiHnをa-SiX:H中の膜組成[X]および[Si]とプラズマ中のガス分解効率
ηMおよび
ηSiH4より推定した.ここで,a-SiX:Hは水素化アモルファス・シリコンゲルマニユウム(a-SiGe:H),水素化アモルファス・窒化シリコン(a-SiN:H),水素化アモルファス・炭化シリコン(a-SiC:H),又は水素化アモルファス・酸化シリコン(a-SiO:H)である.K
d,M/K
d,SiH4における違いが100倍もあったのに対して,ラジカル反応における
γR/
γSiHnの違いは高々3倍であった.
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