குறைந்த அழுத்தத்தில் வைரத்தை வளர்ப்பதற்கான மிகப் பழமையான மற்றும் பிரபலமான முறை வெப்ப இழை CVD ஆகும். 1982-ல் மட்சுமோட்டோ மற்றும் அவரது குழுவினர், ஒரு வெப்பத்தைத் தாங்கும் உலோக இழையை 2000°C-க்கு மேல் சூடுபடுத்தினர். அந்த வெப்பநிலையில், இழை வழியாகச் செல்லும் H2 வாயு, ஹைட்ரஜன் அணுக்களை எளிதில் உருவாக்கியது. ஹைட்ரோகார்பன் வெப்பச்சிதைவின் போது அணு ஹைட்ரஜன் உருவானது, வைரப் படலங்களின் படிவு வீதத்தை அதிகரித்தது. வைரம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் படியவைக்கப்படுகிறது மற்றும் கிராஃபைட் உருவாக்கம் தடுக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, வைரப் படலப் படிவு வீதங்கள் மணிக்கு மிமீ என்ற அளவில் இருந்தன. இது, தொழில்துறையில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகளுக்கு மிக அதிகப் படிவு வீதமாகும். மீத்தேன், புரோப்பேன், அசிட்டிலீன் மற்றும் பிற ஹைட்ரோகார்பன்கள் போன்ற பல்வேறு கார்பன் மூலங்களையும், அசிட்டோன், எத்தனால் மற்றும் மெத்தனால் போன்ற ஆக்சிஜன் கொண்ட சில ஹைட்ரோகார்பன்களையும் கூடப் பயன்படுத்தி HFCVD-ஐச் செய்ய முடியும். ஆக்சிஜன் கொண்ட குழுக்களைச் சேர்ப்பது, வைரப் படிவுக்கான வெப்பநிலை வரம்பை விரிவுபடுத்துகிறது.
வழக்கமான HFCVD அமைப்புடன் கூடுதலாக, HFCVD அமைப்பில் பல மாற்றங்கள் உள்ளன. இவற்றில் மிகவும் பொதுவானது, ஒருங்கிணைந்த DC பிளாஸ்மா மற்றும் HFCVD அமைப்பாகும். இந்த அமைப்பில், அடிமூலக்கூறு மற்றும் இழைக்கு ஒரு சார்பு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தலாம். அடிமூலக்கூறில் ஒரு நிலையான நேர்மறைச் சார்பும், இழையில் ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்மறைச் சார்பும், எலக்ட்ரான்களை அடிமூலக்கூறின் மீது மோதச் செய்து, மேற்பரப்பு ஹைட்ரஜனை வெளியேற அனுமதிக்கிறது. இந்த வெளியேற்றத்தின் விளைவாக, வைரப் படலத்தின் படிவு விகிதம் (சுமார் 10 மிமீ/மணி) அதிகரிக்கிறது; இந்த நுட்பம் எலக்ட்ரான்-உதவி HFCVD என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு நிலையான பிளாஸ்மா வெளியேற்றத்தை உருவாக்க சார்பு மின்னழுத்தம் போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, H2 மற்றும் ஹைட்ரோகார்பன்களின் சிதைவு வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கிறது, இது இறுதியில் வளர்ச்சி விகிதத்தின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. சார்பின் முனைவுத்தன்மை தலைகீழாக மாற்றப்படும்போது (அடிமூலக்கூறு எதிர்மறையாகச் சார்புபடுத்தப்படும்போது), அடிமூலக்கூறின் மீது அயனி மோதல் ஏற்படுகிறது, இது வைரம் அல்லாத அடிமூலக்கூறுகளில் வைரக் கருவாக்கத்தின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. சீரான படிதலை அடைவதற்கும், இறுதியில் ஒரு பெரிய பரப்பளவிலான வைரப் படலத்தைப் பெறுவதற்கும், ஒற்றை வெப்ப இழைக்குப் பதிலாகப் பல வேறுபட்ட இழைகளைப் பயன்படுத்துவது மற்றொரு மாற்றமாகும். HFCVD-யின் குறைபாடு என்னவென்றால், இழையின் வெப்ப ஆவியாதல் வைரப் படலத்தில் மாசுகளை உருவாக்கக்கூடும்.
(2) மைக்ரோவேவ் பிளாஸ்மா CVD (MWCVD)
1970-களில், DC பிளாஸ்மாவைப் பயன்படுத்தி அணு ஹைட்ரஜனின் செறிவை அதிகரிக்க முடியும் என்பதை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்தனர். இதன் விளைவாக, H2-ஐ அணு ஹைட்ரஜனாக சிதைப்பதன் மூலமும், கார்பன் அடிப்படையிலான அணு குழுக்களை செயல்படுத்துவதன் மூலமும் வைரப் படலங்களின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கும் மற்றொரு முறையாக பிளாஸ்மா உருவானது. DC பிளாஸ்மாவைத் தவிர, மேலும் இரண்டு வகையான பிளாஸ்மாக்களும் கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன. மைக்ரோவேவ் பிளாஸ்மா CVD 2.45 GHz கிளர்ச்சி அதிர்வெண்ணையும், RF பிளாஸ்மா CVD 13.56 MHz கிளர்ச்சி அதிர்வெண்ணையும் கொண்டுள்ளது. மைக்ரோவேவ் அதிர்வெண் எலக்ட்ரான் அதிர்வுகளைத் தூண்டுகிறது என்பதில் மைக்ரோவேவ் பிளாஸ்மாக்கள் தனித்துவமானவை. எலக்ட்ரான்கள் வாயு அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுடன் மோதும்போது, ஒரு உயர் சிதைவு விகிதம் உருவாகிறது. மைக்ரோவேவ் பிளாஸ்மா பெரும்பாலும் "சூடான" எலக்ட்ரான்கள், "குளிர்ந்த" அயனிகள் மற்றும் நடுநிலைத் துகள்களைக் கொண்ட ஒரு பொருளாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது. மெல்லிய படலப் படிவின் போது, மைக்ரோவேவ்கள் ஒரு சாளரத்தின் வழியாக பிளாஸ்மா-மேம்படுத்தப்பட்ட CVD தொகுப்பு அறைக்குள் நுழைகின்றன. ஒளிரும் பிளாஸ்மா பொதுவாக கோள வடிவத்தில் இருக்கும், மேலும் மைக்ரோவேவ் ஆற்றலுடன் கோளத்தின் அளவு அதிகரிக்கிறது. ஒளிரும் பகுதியின் ஒரு மூலையில் உள்ள அடித்தளத்தின் மீது வைர மென்படலங்கள் வளர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் அந்த அடித்தளம் ஒளிரும் பகுதியுடன் நேரடித் தொடர்பில் இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை.
–இந்தக் கட்டுரை வெளியிடப்பட்டதுவெற்றிட பூச்சு இயந்திர உற்பத்தியாளர்குவாங்டாங் ஜென்ஹுவா
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-19-2024