Regensburg 2002 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 26: Kohlenstoff/Diamant

HL 26.1: Talk

Wednesday, March 13, 2002, 13:45–14:00, H13

LRI- und massenspektroskopische Untersuchungen zum Einfluß von H₂S auf die Plasmachemie und das Wachstum von CVD-Diamantschichten — •H. Sternschulte, M. Schreck und B. Stritzker — Institut für Physik, Universität Augsburg, D-86135 Augsburg

Der Einfluß einer Zugabe von H₂S auf die Plasmachemie des mikrowellenunterstützten Diamant-CVD-Prozesses wurde durch Laserreflektionsinterferometrie (LRI) und Massenspektroskopie (MS) untersucht. H₂S wurde in Konzentrationen bis ca. 1 % zum 1 % CH₄/H₂-Gasgemisch zugegeben. Während des Wachstums von polykristallinen Diamantschichten wurden in-situ die Wachstumsrate durch LRI und das MS-Signal wachstumsrelevanter CH_x-Radikale in Abhängigkeit von verschiedenen Prozeßparametern aufgenommen. Bei hohen Substrattemperaturen zeigte sich schon bei geringen H₂S-Konzentrationen von 100 ppm eine Abnahme der Wachstumsrate und eine Reduzierung des CH_x-Signals. Die Abnahme der Wachstumsrate skalierte mit der Änderung der Konzentration der CH_x-Spezies. Dieses Verhalten deutet darauf hin, daß die Beeinflussung der Wachstumsprozesse durch die Schwefelzugabe im wesentlichen über die Änderung der Gasphasenchemie erfolgt, während Oberflächenprozesse nur eine untergeordnete Rolle spielen. Bei tiefen Substrattemperaturen ändert sich das Verhalten. Hier ist nun eine leicht erhöhte Wachstumsrate bei Schwefelzugabe zu beobachten. Eine veränderte Rolle von Gasphasenchemie bzw. Oberflächenprozessen sowie deren Auswirkungen auf den Schwefeleinbau und die Dotierung werden diskutiert.