Jakie gazy można stosować w piecach rurowych wzmocnionych plazmą?

Gazy reaktywne:
Silan (SIH ₄): stosowany do osadzania cienkich warstw na bazie krzemu, takich jak amorficzny krzem, mikrokrystaliczny krzem, azotek krzemu (si ∝ n ₄) i tlenek silikonu (SiO ₂) .
Gaz amoniaku (NH3): często stosowany w połączeniu z silanem do odkładania folii azotku krzemowego i dostarczania źródła azotu .
Azot (N ₂): może być stosowany jako gaz nośnika lub gaz rozcieńczający, a także może uczestniczyć w reakcji osadzania cienkich warstw, takich jak azotek krzemu .
Azot tlenek (n ₂ o) lub tlen (o ₂): używany do składania warstw tlenku krzemu i dostarczania źródła tlenu .
Metan (CH ₄) lub inne węglowodory: stosowane do osadzania filmów na bazie węgla, takie jak folii podobne do diamentu (DLC) .

Gaz obojętny (gaz nośnika/rozcieńczalny gaz):
Argon (AR): powszechnie stosowany jako gaz nośnika lub gaz rozcieńczający, aby pomóc ustabilizować plazmę i regulować ciśnienie częściowe gazu reakcyjnego .
Hel (He): Może być również stosowany jako gaz nośnika i ma wysoką przewodność cieplną, co pomaga kontrolować temperaturę reakcji .

Doping Gas:
Fosfina (pH ∝): używane do dopingu typu N do przygotowania cienkich warstw półprzewodników typu N .
Borane (B ₂ H ₆): Używany do domieszkowania typu p i przygotowania cienkich warstw półprzewodników typu p .
Bor trifluoride (BF ∝): Można również użyć jako źródło dopingu typu p .

Inne specjalne gazy:
Wodór (H ₂): powszechnie stosowany w reakcjach redukcji lub w połączeniu z silanem w celu regulacji szybkości osadzania i właściwości cienkich warstw .
Siarka szesnastkowa (SF ₆): Używany w niektórych specjalnych procesach do trawienia lub obróbki powierzchni .

Czynniki wpływające na wybór gazu:
Typ filmu: Wybierz odpowiedni gaz reaktywny na podstawie wymaganego materiału do zdeponowanego filmu (takiego jak SIO ₂, SI ∝ N ₄, DLC, ETC .) .
Wymagania dotyczące domieszkowania: Aby przygotować cienkie folii półprzewodników typu p lub N-typ
Warunki procesu: parametry, takie jak szybkość przepływu gazu, proporcja i ciśnienie mogą wpływać na szybkość osadzania, jakość i wydajność cienkich folii .
Bezpieczeństwo: niektóre gazy, takie jak silane i fosfina, są łatwopalne, wybuchowe lub toksyczne i wymagają ścisłego przestrzegania procedur operacyjnych bezpieczeństwa .

Praktyczny przykład zastosowania:
Odkładanie cienkiej warstwy azotku krzemu: Zazwyczaj wprowadzane są silane (sih ₄) i amoniak (NH3), a czasem azot (n ₂) lub argon (ar) dodaje się jako gaz nośny .
Odkładanie cienkich warstw tlenku krzemu: Zazwyczaj Silan (SIH ₄) i podtlenku azotu (N ₂ O) lub tlen (o ₂) wprowadzono .
Złożenie filmu DLC: Zazwyczaj wprowadzane są metan (CH ₄) i wodór (H ₂), a czasem argon (AR) dodaje się jako gaz nośnika .