Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

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6. Untersuchungsergebnisse
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Abbildung 45: IR Spektrum einer vom Siliciumsubstrat abgelösten Schicht aus einer
Aminodisilanmischung
Mit Hilfe der Emissionsspektroskopie gelingt der Nachweis einer vollständigen Dissoziation
der flüssigen Precursoren auf einem Weg von 20 mm im Plasmastrahl beim Einsatz maximaler
Precursorförderraten von 0,01 l/min HMDSO. Neben atomarem Silicium und Kohlenstoff
können allein C2 Moleküle als Spezies der eingesetzten Precursoren nachgewiesen werden.
Insbesondere Reaktionsprodukte mit Sauerstoff können nicht nachgewiesen werden.
Neben Schichten aus nanoskaligen Partikeln, werden auch solche mit kolumnarer oder dichter
Morphologie hergestellt. Insbesondere niedrige Förderraten erlauben es, das Bilden nanoskaliger
Partikel zu vermeiden. Die Schichten weisen eine nanokristalline oder vollständig rönt-
genamorphe Struktur auf. Als kristalline Phase wird hauptsächlich β-SiC nachgewiesen. Beim
Einsatz chlorhaltiger Precursoren gelingt es im Rahmen der untersuchten Prozessparameter
nicht, chlorfreie Schichten zu synthetisieren. Das Chlor in derartigen Schichten bewirkt einen
starken korrosiven Angriff im Interface zu sensitiven Substraten, wie z.B. S235JR, in dessen
Folge die Schichten sich ablösen. Beim Einsatz des Precursors HMDSO werden mittels EDX
in den Schichten geringere Sauerstoffgehalte nachgewiesen als beim Einsatz chlorhaltiger
Precursoren. Durch eine Relativbewegung von Brenner und Substrat können große Flächen
bei verbesserter Schichthomogenität hergestellt werden.