Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
79<br />
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sultiert keine generelle Veränderung des Verl<strong>auf</strong>s der Speziesdichte-Brennerabstand<br />
Funktionen, aber die Dichtegradienten nehmen zu. Während die Dichte angeregter Argonspezies<br />
für eine Plasmaleistung <strong>von</strong> 13 kW bei einem Abstand <strong>von</strong> 120 mm <strong>auf</strong> 1% der Dichte<br />
am Düsenaustritt sinkt, wird bei 14,5 kW Leistung dieselbe Reduktion bereits im Abstand <strong>von</strong><br />
95 mm nachgewiesen. Ähnliche Gradientenunterschiede lassen sich auch für Si nachweisen.<br />
Für atomaren Wasserstoff ist der Unterschied des Dichtegradienten noch deutlicher. Die<br />
höhere Plasmaleistung führt zu einer stärkeren Dissoziation und Anregung der Spezies. Die<br />
Spezies wechselwirken <strong>auf</strong> Grund des konstanten Kammerdrucks sowie der höheren Temperatur<br />
und Geschwindigkeit häufiger mit den Umgebungsspezies, so dass zunehmende Dichtegradienten<br />
angeregter Spezies resultieren. Die absolute Emissionsintensität steigt sowohl für<br />
Plasmagas- als auch für Precursorspezies mit der Plasmaleistung. Die Dichte angeregter C2<br />
Radikale bleibt nahezu unverändert. Generell wird der gleiche Trend wie für atomares Silicium<br />
beobachtet, doch die Änderungen sind vergleichsweise gering.<br />
relative Intensität<br />
1<br />
0,1<br />
Si @ 390.5 nm<br />
H γ@<br />
434.0 nm<br />
C 2@<br />
471.5 nm<br />
C 2@<br />
513.0 nm<br />
Ar @ 763.5 nm<br />
0,01<br />
0 20 40 60 80 100 120 140<br />
Abstand <strong>von</strong> der Brennerdüse [mm]<br />
I = 400 A V´Ar = 35 l/min V´H2 = 2 l/min V´Zerst.,Ar = 2 l/min<br />
P = 13 kW p = 70 hPa V´HMDSO = 0,01 l/min<br />
Abbildung 26: Speziesdichte-Brennerabstand Funktion eines frei expandierenden Plasmastrahls<br />
aus Emissionsdaten im sichtbaren Wellenlängenbereich<br />
Der im sichtbaren Wellenlängenbereich ermittelte Trend der Speziesdichte-Brennerabstand<br />
Funktion kann im ultravioletten Wellenlängenbereich bestätigt werden (Abbildung 27).<br />
Allerdings sind <strong>auf</strong> Grund des geringeren Auflösungsvermögens des eingesetzten Spektrometerkristalls<br />
bei niedrigen Wellenlängen die Schwankungen der Messwerte größer. Durch das
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