2008 Fiscal Year Annual Research Report
狭ギャップ高圧VHFプラズマを用いた微結晶シリコン薄膜作製
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20560022
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
牟田 浩司 Gifu University, 工学部, 准教授 (10219850)
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| Keywords | 太陽電池 / VHFプラズマ / 高圧狭ギャップ / 微結晶シリコン / プラズマパラメータ |
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| Research Abstract |
高圧狭ギャップVHFプラズマの特性を調べるために実験装置を製作した。さらにプラズマパラメータの測定に先立ち、大面積プロセスを意識して、少ない供給パワーで大面積高密度プラズマを生成するための給電方法について検討を行った。その結果、平行平板への電圧印加において、従来の片側接地給電に比べ、両電極に180度近く位相の異なる電圧を印加することで、プラズマを安定に極板間に限定して一様に生成できること、整合器との関係では必ずしも180度が良いわけではないことを見出した。アルゴンガスを用いてラングミュアプローブによりプラズマパラメータを測定した結果、本給電法の方が低電子温度で高電子密度なプラズマが得られることがわかった。
実際の製膜に用いるSiH_4/H_2プラズマでは、プローブ以外の測定法、すなわちマイクロ波およびレーザーを用いた計測法が有用であり、現在準備を進めている。また、製膜実験を行うために、シランガスシステムの整備を行った。現在加熱基板等を準備し、製膜のための装置改造を進めている。
一方で、実験結果の考察用に流体モデルに基づくプラズマシミュレータを開発した。最初の段階として、片側接地給電方式を想定して高圧狭ギャップVHFプラズマのシミュレーションを行った。その結果、ギャップ間5mm程度であっても、バルクとシースが比較的はっきり存在することがわかった。ただし、現在のコードでは収束解が得られる実験条件範囲が実際と比べかなり限られており、計算法の改善を行う必要がある。
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