1993 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマプロセスにおける水素ラジカル計測法の確立とその化学反応過程解明への適用
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05237225
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村岡 克紀 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80038546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 彰久 電子技術総合研究所, 室長
平川 靖之 大学院総合理工学研究科, 助手 (80238344)
梶原 寿了 大学院総合理工学研究科, 助教授 (00185779)
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| Keywords | 水素ラジカル / レーザー蛍光法 / 二光子励起 / RF放電 / アモルファスシリコン |
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| Research Abstract |
薄膜形成過程として代表的なプラズマCVDをとり挙げ,そこでの原子・分子過程中で特に水素ラジカルの検出法の確立とその化学反応過程解明への適用を目指して,
(1)水素原子の密度,エネルギー分布の計測のために,(i)205nm二光子励起,(ii)(193+219nm)二光子励起,(iii)(193+195nm)二光子励起,の新しいレーザー分光法の検出下限,および相互の特徴,欠点を明らかにする研究を進める,
(2)上記(i)を,サイレンガス中の放電で得られた水素ラジカル測定に適用する,の研究を行い,以下の結果を得た。
(1)サイレンガス中の水素原子密度計測では,レーザー光によるサイレン分子の解離が無視できるレーザーエネルギーで計測する必要があり,単位レーザーエネルギーあたりの信号強度が最も大きい(i)の方法が最も適している.この方法による水素原子密度の検出下限は,(2)に示す実験で,7×10^<16>m^<-3>であった.(レーザーエネルギー1mJ,観測体積10×1×1mm^3,受光立体角6×10^<-2>sr)
(2)容量結合型RF放電により,平行平板電極(直径100mm,電極間隔40mm)間に生成されたシランプラズマ(RFパワー密度0.6-2.5mW/mm^2,ガス圧力15-60mTorr)中の水素原子密度分布計測を行い,以下の結果を得た.
(i)水素原子密度は,10^<19>-10^<20>m^<-3>であり,電極間分布は中心付近に極小値を持つ.
(ii)水素原子密度の放電ガス圧力,RF電力依存性を求めた。
(iii)水素原子密度と生成膜質との対比を求める方針を得た。
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[Publications] U Czarnetzki,K Miyazaki,T Kajiwara,K Muraoka,T Okada,M Maeda,A Suzuki and A Matsuda: "Two-Photon LIF-Measurements of Absolute Atomic Hydrogen Densities and Powder Formation in a Silane Discharge" Journal of Vacuum Science and Technology. (accepted for publication).
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[Publications] U Czarnetzki,K Miyazaki,T Kajiwara,K Muraoka,M Maeda and H F D〓bele: "Comparison of Different Two-Photon Excitation Schemes for LIF-Spectroscopy in Atomic Hydrogen" Applied Optics. (submitted).
