Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Чопра К. -> "Тонколенточные солнечные элементы" -> 39

Тонколенточные солнечные элементы - Чопра К.

Чопра К., Дас С. Тонколенточные солнечные элементы — М.: Мир, 1986. — 435 c.
Скачать (прямая ссылка): tonkosloyniesolnichnieelementi1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 177 >> Следующая

п п
kp = IJ Pi (продукты реакции)/Ц Pi (реактивы).
i=i i=i
Для определения параметров многокомпонентных и многофазных систем в условиях термодинамического равновесия при химическом осаждении пленок из паровой фазы применяется оптимизационный метод [116] или метод [117], основанный на решении нелинейных уравнений. В первом случае свободная энергия G системы, содержащей m компонентов в газообразной и твердой фазах, представляется в виде
m s
G— I + RTIn Р + 2Т In + ? (rt;AG°.s),
i=nt g 1=1
где tiig и щ8 — количество молей различных компонентов соответственно газообразной и твердой фазы, Ng — общее количество молей газообразных веществ, Р — общее давление, AGJ!
и AG°f. —свободные энергии соответственно газообразных и
твердых веществ при температуре осаждения. Оптимизационные расчеты позволяют найти набор значений пи при которых величина G минимальна. С помощью специальной программы
Методы осаждения тонких пленок
103
[116] для ЭВМ можно рассчитать состав газообразной и твердой фаз в состоянии равновесия при заданных параметрах процесса осаждения, таких, как температура, давление и концентрация исходных веществ. Второй метод определения параметров системы связан с выводом и решением (с помощью ЭВМ) системы т уравнений (обычно нелинейных), которые устанавливают количественную взаимосвязь между парциальными давлениями участвующих в реакции веществ и позволяют рассчитать их значения при определенных сочетаниях параметров процесса осаждения.
При протекании обычных гетерогенных реакций происходят следующие процессы: 1) диффузия реагентов к поверхности подложки, 2) адсорбция реагентов на поверхности, 3) химическое взаимодействие веществ, их поверхностная миграция и формирование кристаллической решетки, 4) десорбция продуктов реакции с поверхности, 5) диффузия продуктов реакции с поверхности. Наиболее медленный из указанных процессов определяет скорость реакции.
Перечислим факторы, которые влияют на скорость осаждения, степень однородности, состав и свойства пленок, получаемых методом химического осаждения из паровой фазы. 1) Температура подложки. На рис. 2.19, а и б в качестве примеров представлены зависимости скорости осаждения пленок Si от температуры подложки при использовании различных газообразных источников Si [118]. Неодинаковый характер температурной зависимости скорости осаждения при пониженных и повышенных температурах свидетельствует о том, что с изменением температуры подложки степень относительного влияния нескольких процессов, определяющих скорость осаждения пленки, меняется. Зависимость скорости осаждения от температуры подложки исследована и для полупроводниковых соединений [119, 120]. Следует отметить, что приведенные здесь температурные зависимости скорости осаждения не являются универсальными — при получении пленок других веществ, а также при изменении прочих параметров процесса характер этих зависимостей меняется. 2) Ориентация подложки. На скорость осаждения пленок значительное влияние может оказывать кристаллографическая ориентация подложки [121], как это показано на рис. 2.19, в для случая выращивания пленок GaAs. Наблюдаемые различия в скорости осаждения могут быть связаны с изменением плотности и геометрических параметров областей выхода дислокаций на поверхность подложки, количества и природы поверхностных химических связей, атомного состава различных кристаллографических плоскостей, количества и вида поверхностных дефектов, таких, как ступеньки, изломы, выступы и пустоты. Эти свойства поверхности влияют на адсорбцию, десорбцию, поверхностную подвижность и химиче-
(110) b^!_ (111) j (ЛЗ) I iooi) I (113) I (Ш) 1^531)1(110^
(551) (22l) (1T2) (1T5) (115) (112) (221) (551)
Скорость роста., mkm/mllh
CD
Ъ
A /
Скорость роста., мкм/ май
Методы осаждения тонких пленок
105
скую активность частиц вещества. Кроме того, скорость роста и качество структуры пленок, получаемых химическим осаждением из паровой фазы, зависят от состояния поверхности подложки, например от наличия загрязнений, и характера поверхностного рельефа. 3) Парциальное давление реагентов. Соотношение между молярными концентрациями различных реагентов оказывает значительное влияние как на скорость осаждения, так и на свойства пленок. При этом существует тесная взаимосвязь между эффектами, вызываемыми изменением температуры подложки и концентрационного отношения реагентов [114]. 4) Состав и скорость потока газа-носителя. При очень высокой или очень низкой скорости потока газа осаждение пленки замедляется, а степень ее неоднородности повышается. Скорость осаждения существенно изменяется в зависимости от состава газа-носителя [114]. 5) Конфигурация реактора и температура стенок камеры. Динамика течения газа и, следовательно, скорость осаждения и однородность толщины пленки определяются точной формой и размерами реакционной камеры, а также каналов для ввода и вывода газов.
Керн и Рослер [122] провели исследование зависимости скорости роста и свойств пленок фосфорно-силикатного стекла при низкотемпературном химическом осаждении из паровой фазы от различных параметров процесса осаждения и полученные результаты, позволяющие оценить влияние каждого из параметров на свойства пленок, представили в графической форме.
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed