气体组分对大气压Ar/O_(2)/SiH_(4)放电影响的数值模拟研究

作     者：董晓天 刘相梅 DONG Xiaotian;LIU Xiangmei

作者机构：齐齐哈尔大学理学院齐齐哈尔161006 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2022年第42卷第12期

页      面：952-961页

学科分类：07[理学] 070204[理学-等离子体物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11805107,12275039) 黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(135509124) 齐齐哈尔大学研究生创新科研项目(YJSCX2021017)。 

主　　题：气体组分 低温等离子体 数值模拟 二氧化硅薄膜 

摘      要：本文借助于二维流体力学模型对大气压下Ar/O_(2)/SiH_(4)放电进行了研究,重点关注了气体组分变化对前驱物粒子密度以及二氧化硅薄膜均匀性的影响。模拟结果表明:O_(2)含量在整个放电体系中起决定性作用。当SiH_(4)含量一定时,增加O_(2)含量可以在不改变电子密度的同时,较大程度提高薄膜的沉积速率、优化薄膜的均匀性。SiH_(4)含量主要对前驱物粒子SiH_(3)O密度有较大影响,对薄膜的贡献却很小。值得注意的是,当O_(2)含量与SiH_(4)相等时,SiH_(3)O粒子的生成通道占据主导地位,其密度较高;而当O_(2)含量大于SiH_(4)时,SiH_(2)O的生成通道会占据主导地位,其密度高于SiH_(3)O密度,同时SiO_(2)密度大幅提高,可以达到10^(17)cm^(-3)。因此在实际工业制备大面积薄膜的过程中,提高O_(2)含量有助于获得较高的沉积速率和高质量薄膜。