Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 20: Diagnostik (Poster)
P 20.51: Poster
Montag, 15. März 1999, 16:30–19:00, PY
Einsatz der Infrarot- Laser- Absorptionsspektroskopie zur Bestimmung der HCl- Konzentration in der gepulsten Gleichstrom- Entladung in einem TiCl4/N2/H2/Ar- Gasgemisch zur TiN- Beschichtung — •F. Hempel, P. Hardt, J. Röpcke und M. Schmidt — Institut für Niedertemperatur- Plasmaphysik e.V. an der EMA- Universität Greifswald
Das Verständnis des TiN- Beschichtungsprozesses erfordert eine möglichst genaue Kenntnis der im Plasma ablaufenden Prozesse. Dazu werden in einer gepulsten Gleichstrom- Entladung (j= 0.6 ... 1.2 mA/cm−2) mit einer Pulsänge von 100 us und einem Puls / Pausenverhältnis von 1 zu 4 eines Gasgemisches aus 0.24 ... 1.81 sccm TiCl4, 77 sccm N2, 417 sccm H2 und 89 sccm Ar bei einem Druck von 2 mbar in der Nähe der Kathode absorptionsspektroskopische Messungen des im Plasma entstehenden HCl bei der Wellenzahl 3085.679 cm−1 durchgeführt. Die Teilchendichten werden bei unterschiedlichen Titantetrachlorid- Zumischungen und bei verschiedenen Stromdichten bestimmt. Unter diesen Bedingungen stellen sich HCl- Konzentrationen bis zu 6 x 1014 cm−3 ein. Es zeigt sich, daß die HCl- Dichte ab einer TiCl4- Zumischung von 1 sccm bei Erhöhung der Stromdichte merklich zunimmt. Weiterhin nimmt die Dichte der HCl- Moleküle bei Erhöhung des TiCl4- Anteils im Gasgemisch zu. Aus dem Vergleich der gemessenen Dichten mit der maximal zur Verfügung stehenden Anzahl von Cl- Atomen bei den verschiedenen Titantetrachlorid- Zumischungen ergibt sich, daß bei einem TiCl4- Zufluß bis zu etwa 1.5 sccm im Gasgemisch die insgesamt zugeführte Cl- Menge weitgehend vom Wasserstoff gebunden wird.