| 研究概要 |
本研究は高温度における気相反応生成物の同定を赤外分光分析計により行い、反応の中間体の測定を行うことにより反応機構を推定し速度論的な研究を行うことを目的にしている。昨年度に引き続き、本研究で使用する装置の作製、および性能、安全性等に関する試験を行い、シリコン析出に関する実験研究を行った。この研究において、赤外分光分析による反応生成気体の同定により、原料ガスの水素還元による塩化水素の生成、および他のシリコン塩化物の生成が確認された。赤外吸収スペクトル測定ガスセルへの生成ガスの凝縮等の問題は、加熱ヒ-タ-によるセルの加熱保持、および除湿の工夫により解消した。反応速度論的な解析については、原料にトリクロロシランを用いたシリコン析出速度は,その温度依存性がみられ、2つの析出過程の異なると考えられる温度領域が明らかになった。その結果の一部は次の通りである:650C付近からおよそ850Cに至る温度領域ではジクロロシラン発生の極大が見られた。これは従来のトリクロシラン-水素系の反応解析で報告されてきた次の反応過程を裏付けている:
SiHCl_3(g)+H_2(g)---SiH_2Cl_2(g)+HCl(g)
SiH_2Cl_2(g)---SiCl_2(g)+H_2(g)
SiCl_2(g)+H_2(g)---Si(s)+2HCl(g)
また、それ以上の高温度領域では、上記の反応過程を経由せずに下記の反応式によるトリクロロシランの熱分解によるSiCl_2の生成が起こっていることが推察される。
SiHCl_3(g)+H_2(g)---SiCl_2(g)+HCl(g)
さらにこれより高温度では四塩化シリコンの発生が確認されたことにより、次の反応が起こっていると推察される:
SiHCl_3(g)---1/4Si+3/4SiCl_4(g)+1/2H_2(g)
以上が、本年度の研究実績の概要である。
|
