Моделирование аргон-силановой плазмы ВЧЕ разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Худайбергенов, Гамзат Жапарович

• Худайбергенов, Гамзат Жапарович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Худайбергенов, Гамзат Жапарович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСАЖДЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК 13 АМОРФНОГО ГИДРОГЕНИЗИРОВАННОГО КРЕМНИЯ

1.1 .Плазмохимические способы осаждения

1.2.Струйный плазмохимический способ формирования 28 тонких пленок аморфного кремния.

Выводы

Ф 1.3.Моделирование низкотемпературной плазмы.

1.3.1 .Задачи и цели моделирования газовых разрядов.

1.3.2.Кинетика электронного газа.

1.3.3 .Моделирование процесса разложения силана в 48 высокочастотной плазме.

ГЛАВА 2. ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОНОВ ПО ЭНЕРГИЯМ В АРГОН-СИЛАНОВОЙ ПЛАЗМЕ ГАЗОВОГО РАЗРЯДА

Ф 2.1. Метод расчета ФРЭЭ плазмы газового разряда

2.2. Метод расчета ФРЭЭ для разрядов постоянного и ВЧ 64 полей

2.3. Влияние ударов II рода на ФРЭЭ в плазме РПТ и ВЧ 67 разряда

2.4. Влияние пылевых частиц на ФРЭЭ.

2.5. Коэффициенты переноса и константы скоростей 82 процессов, индуцированных электронным ударом

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО

СОСТАВА АРГОН-СИЛАНОВОЙ ПЛАЗМЫ ВЧЕ РАЗРЯДА.

3.1. Постановка задачи

3.2. Химическая модель аргон-силановой ВЧ плазмы

3.3. Двумерная модель РЕСУО-реактора цилиндрической 100 формы

3.4. Метод расчета 105 3.4. Результаты

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Схема экспериментальной установки

4.2. Абсолютные заселенности метастабильных состояний 126 аргона в плазме высокочастотного разряда

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование аргон-силановой плазмы ВЧЕ разряда»

Актуальность проблемы

Физика аморфного состояния твердого тела давно привлекает внимание теоретиков и экспериментаторов. Особенно интенсивно она развивается в последнее время в связи с разработкой технологии изготовления и внедрением в промышленность целого ряда электронных, оптических, механических и тепловых приборов на основе тонких аморфных полупроводниковых пленок. Солнечные элементы на основе пленок аморфного кремния (а-8кН) обещают быть эффективными и экологически чистыми источниками энергии в ближайшем будущем. В настоящее время в электронике интенсивно развиваются направления, связанные с изготовлением полупроводниковых структур на больших площадях, условно их называют электроникой больших площадей [1]. Гидрогенизированный аморфный кремний - материал, обладающий хорошими электрическими свойствами и фотопроводимостью, которые определяют область применения пленок аморфного кремния в оптоэлек-тронике. Интерес к пленкам гидрогенизированного кремния определяется, также, целым рядом практических приложений, главным из которых является создание рн-п структур для солнечных элементов и функциональных слоев жидкокристаллических дисплеев. Традиционные методы осаждения тонких пленок, основанные, главным образом, на. использовании различных типов электрических разрядов, ограничивают развитие электроники больших площадей. Основной целью настоящих исследований является снижение общих затрат на производство солнечных батарей и увеличение коэффициента преобразования, который может достигать 14% [2]. Одним из путей снижения затрат на производство солнечных элементов, является применение новых способов осаждения тонких пленок аморфного кремния, которые позволили бы увеличить локальные скорости осаждения и решить проблему создания слоев на больших площадях подложек. А для этого, в первую очередь, требуется понимание плазмохимических процессов, происходящих в плазме. Т.е. требуется построение стройной, самосогласованной физико-химической модели. Изучение процессов диссоциации силана позволит успешно контролировать как сам процесс формирования пленок, так и влиять на свойства напыляемых объектов.

Состояние проблемы

В последнее время все чаще в литературе встречаются способы нанесения пленок аморфного кремния струйными плазмохимическими методами, отличающихся друг от друга способами активации газового реагента [3-9]. В методе, предложенном авторами в работе [4], свободно расширяющуюся газовую струю подвергают бомбардировке электронным пучком на срезе сверхзвукового сопла. Такой способ формирования поверхностей привлекателен, поскольку реализуются скорости (100 Л/с) осаждения не доступные традиционным промышленным методам. Кроме этого, управление процессом осаждения осуществляется достаточно просто, а скорость осаждения линейно зависит от плотности электронного пучка [4]. Однако в струе могут проходить процессы конденсации, возникающие из-за охлаждения газа при адиабатическом расширении [4]. В то же время, для увеличения напыляемой поверхности, потребуется увеличение деталей конструкции, поскольку напыляемая площадь ограничена параметрами сопла. Но эти факторы не умаляют достоинств метода, а лишь подвигают исследователей на дальнейшие поиски.

Другой способ [5,7,9] реализует многосопельный режим формирования поверхностей. Для этого в предварительно активированный газ, в состав которого входит силан или другой кремнийсодержащий газ и инертный газ, проходит систему сопел установленных особым способом [9], после чего попадает на предварительно нагретую подложку. Для активации газа используется высокочастотный газовый разряд. В объеме плазмы происходит множество химических превращений и для управления процессом напыления необходимо исследование этих процессов.

Первый шаг в управлении процессом осаждения тонких пленок является понимание явлений, происходящих в газовой фазе. В частности эффективность диссоциации рабочего газа на радикалы может быть решающим фактором в увеличении скорости осаждения. Для изучения процессов диссоциации требуется эффективная плазмохимическая модель, которая позволила бы качественно и количественно описывать явления, происходящие в объеме плазмы.

Наиболее полная модель была предложена в работе [10], в модель включены около 40 компонентов, включены нейтральные и заряженные частицы. Это была первая попытка создания самосогласованной математической модели плазмы тлеющего разряда, однако кроме очевидных преимуществ, эта модель обладает рядом недостатков. Главной является столь значительные затраты машинного времени, что практически не позволяют получать результаты на представляющих интерес с точки зрения практических приложений временах, т.е. получать стационарные решения. Плазмохимическая модель, предложенная в [11,12], включает меньшее число компонентов, меньшее число, используемых реакций. Однако такая модель не удовлетворяет условию самосогласования, поскольку в задаче определение констант скоростей электронно-индуцированных процессов производится исходя из грубых приближений [11]. При этом набор реакций, включенных модель, ни как не обосновывается. Т.е. можно говорить об отсутствии химической модели. В расчет взяты лишь бимолекулярные реакции и то лишь одного направления: реагенты —» продукты [12]. Кроме этого, в модели не учитывается влияние пылевых частиц, присутствующие в плазме при условиях, при которых реализуется моделирование.

Цели и задачи работы

Целью данного исследования является разработка самосогласованной математической модели плазмохимического разложения силана в аргон-силановой плазме ВЧЕ разряда, с учетом влияния метастабиль-ных состояний возбужденных атомов аргона (далее кратко - метаста-бильных атомов аргона) и конденсированной дисперсной фазы на химический состав плазмы. В процессе работы были решены следующие задачи:

- оценено влияние метастабильных частиц на химический состав плазмы, т.е. для определения функции распределения электронов по энергиям и дальнейшего расчета констант скоростей электрон индуцированных процессов, были учтены удары второго рода электронов с метастабильными атомами аргона [13-17];

- оценено влияние пылевых частиц на химический состав плазмы, для этого было учтено влияние пылевых частиц на ФРЭЭ плазмы газового разряда, а также влияние на химический состав [18-21];

- разработана самосогласованная плазмохимическая модель, в которую были включены компоненты, которые оказывают существенное влияние на химический состав плазмы, при этом установлен компонентный состав и число реакций [22-28];

- предложен и обоснован механизм передачи возбуждения от метастабильных состояний аргона к молекулам силана аргон-силановой плазме [29].

Объекты и методы исследования

В работе использовались программы расчета ФРЭЭ для различных газовых составов «Клпейса» [27] и программа расчета химического состава [28]. Для проведения спектрометрических исследований применялся спектрофотометр ИСП-30 [29]. ВЧ емкостной разряд возбуждался в кварцевой трубке диаметром 3 см и длиной 7 см. Подача газа осуществлялась через штатный натекатель из смесителя, наполняемого аргоном или смеси аргон- силан из баллонов, после предварительной откачки всей системы до 1 мТорр. Вакуумная система выполнена на основе вакуумного универсального поста ВУП-5М. Степень предварительной откачки измерялась лампой с термопарным преобразователем с помощью прибора ВИТ-1. Питание разряда осуществлялось от ВЧ генератора ЛД1-06, согласование ВЧ мощности с нагрузкой осуществлялось с помощью переменной емкости в ЛД1-06 и схемы измерения коэффициента стоячей волны. Обсчет экспериментальных результатов производился пакетом математических программ Mathlab v. 6.5.

Научная новизна

• разработана оригинальная математическая модель плазмохимиче-ского разложения силана в аргон-силановой плазме ВЧЕ разряда, содержащая в себе подмодели кинетики электронного газа и кинетики реакций нейтральных частиц;

• впервые произведен кинетический расчет функции распределения электронов по энергиям (ФРЭЭ) в присутствии конденсированной дисперсной фазы и процесса зарядки пылевых кристаллов в аргон-силановой плазме ВЧЕ разряда. Установлено, что плавающий потенциал пылевых частиц на 50% превышает среднюю энергию электронов;

• в результате численного моделирования установлено, что в аргон-силановой плазме относительное содержание пыли оказывается меньшим в 4 раза при высоких давлениях (0.125-0.250 Topp) и в 66.5 раз при давлениях около 0.1 Topp, по сравнению с плазмой чистого силана;

• предложен и обоснован механизм передачи возбуждения от мета-стабильных состояний аргона к молекулам силана аргон-силановой плазме. На основании экспериментальных исследований определены заселенности метастабильных уровней 3Р2 и 3Р0 аргона в смеси аргон-силан: для 3Р2 (15.19106 + 18.92-см'3), для 3Р„ (9.50-106+9.68-106 см3).

Защищаемые положения

1. Математическая модель плазмохимического разложения силана в ар-гон-силановой плазме ВЧЕ разряда, которая включает 20 компонентов.

2. Результаты расчетов ФРЭЭ аргон-силановой плазмы ВЧЕ разряда с учетом процессов взаимодействия метастабильных атомов аргона и пылевых частиц с молекулами силана и его радикалами. Показано, что влияние метастабильных атомов аргона на ФРЭЭ растет со снижением величины приведенного поля. В ВЧ разряде плотность метастабильных атомов аргона снижается с увеличением объемной доли силана в смеси. Установлено, что пылевые частицы, образующиеся в объеме плазмы в результате коагуляции, являются центрами стока высокоэнергетичных электронов.

3. Результаты расчетов химического состава аргон-силановой плазмы ВЧЕ разряда с учетом процессов взаимодействия долгоживущих возбужденных состояний атомов аргона и пылевых частиц с молекулами силана и его радикалами. Показано, что метастабильные атомы аргона в ВЧЕ разряде аргон - силановой плазмы увеличивают относительную плотность пленкообразующих компонент, образуя дополнительный канал развала силана и его стабильных молекул и радикалов, по сравнению с плазмой чистого силана. Показано, что реакции молекул силана и его радикалов с метастабильными частицами аргона не позволяют высшим силанам накапливаться в объеме разряда.

4. Результаты экспериментальных исследований по определению заселенности метастабильных состояний атомов аргона в аргон-силановой плазме. Установлено, что заселенность метастабильных состояний в смеси аргон-силан ниже, чем атмосфере чистого аргона, что объясняется наличием дополнительного канала девозбуждения метастабильных атомов аргона на молекулах силана и его радикалов.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, изложена на 154 страницах машинописного текста, иллюстрирована 53 рисунками, 11 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 152 наименования.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Худайбергенов, Гамзат Жапарович

Выводы. Заключение.

1. Разработана математическая модель плазмохимического разложения силана в аргон-силановой плазме ВЧЕ разряде. Анализ реакций, протекающих в плазме ВЧ разряда, показал, что можно ограничиться 20-ю компонентами. Модель замыкается уходом радикалов и силана в высшие силаны и пыль.

2. В результате расчетов ФРЭЭ аргон-силановой плазмы ВЧЕ разряда с учетом процессов взаимодействия метастабильных атомов аргона и пылевых частиц с молекулами силана и его радикалами показано, Что влияние метастабильных атомов аргона на ФРЭЭ растет со снижением величины приведенного поля. Установлено, что пылевые частицы, образующиеся в объеме плазмы в результате коагуляции, деформируют ФРЭЭ в сторону снижения средней энергии электронов.

3. На основании расчета химического состава аргон-силановой плазмы установлено, что метастабильные атомы аргона в ВЧЕ разряде аргон - силановой плазмы, увеличивают относительную плотность пленкообразующих компонент, образуя дополнительный канал развала силана и его стабильных молекул и радикалов, по сравнению с плазмой чистого силана. Показано, что реакции молекул силана и его радикалов с метастабильными частицами аргона не позволяют высшим силанам накапливаться в объеме разряда.

4. В результате экспериментальных исследований по определению заселенности метастабильных состояний атомов аргона в аргон-силановой плазме установлено, что заселенность метастабильных состояний в смеси аргон-силан ниже, чем атмосфере чистого аргона, что объясняется эффективной передачей энергии возбужденного состояния с метастабильного уровня атома аргона на уровень диссоциации молекулы силана.

Таким образом, диссертация в соответствии с поставленной целью является законченной научно-квалификационной работой, содержащей решение актуальной задачи - построение самосогласованной математической модели плазмохимического разложения силана в аргон-силановой плазме ВЧЕ разряда, направленной на получение тонкопленочных покрытий из аморфного кремния.

Полученная информация по характеру протекания процессов в плазме позволит привести соотношение внешних параметров газового разряда таким образом, чтобы оптимизировать осаждение тонких пленок аморфного кремния и снизить затраты на производство солнечных элементов.

Пленки аморфного кремния находят практическое применение в твердотельной микроэлектронике, главным из которых по нашему мнению является создание р-1-п структур для солнечных элементов.

Разработанная программа может быть использована для моделирования процессов плазмохимического осаждения тонких пленок из газоразрядной плазмы любого газового состава и для получения новых покрытий с уникальными электрофизическими свойствами, в частности программа использовалась для моделирования процессов осаждения алма-зоподобных покрытий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Худайбергенов, Гамзат Жапарович, 2003 год

1. Street R.A. Large Area Electronics, Applications and Requirements // Phys. Stat. Sol. A. 1998. Vol. 166 (2). pp. 695-705.

2. Yang J., Banerjee A., and Guha S. Triple-junction amorphous silicon alloy solar cell with 14.6% initial and 13.0% stable conversion efficiencies. // Appl. Phys. Lett. 1997. Vol. 70. pp. 2975-2977

3. M.C.M. van de Sanden, R.J. Severens et al. Plasma chemistry aspects of a-Si:H deposition using an expanding thermal plasma. // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 84 (5). pp. 2426-2435

4. Шарафутдинов Р.Г., Бакланов M.P. и др. Особенности процессов осаждения и свойства слоев кремния, полученных струйным плазмохимическим методом с электронно-лучевой активацией газов. // ЖТФ. 1995. Т. 65 (1). С. 181 -186

5. Струнин В.И., Баранова Л.В., Усов В.А., Худайбергенов Г.Ж. Струйный метод формирования пленок аморфного кремния. // Тезисы докладов X конференции по физике газового разряда. Рязань. 2000. Часть 1. С. 182-183.

6. Струнин В.И., Баранова JT.B., Худайбергенов Г.Ж. // «Формирование пленок аморфного кремния в плазме коронного разряда». Тезисы докладов X конференции по физике газового разряда. Рязань. Часть 1. 2000. С. 180-182.

7. Струнин В.И., Ляхов А.А., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В., Баранова Л.В. Плазмохимические методы формирования пленок аморфного кремния. // Сборник научных трудов «Микросенсорика». Омск. 2000. Стр. 142- 148.

8. Пат. 2165476 RU, МПК 7 С 23 С 16/24, С 16/50. Способ нанесения пленок аморфного кремния и устройство для его осуществления / Баранова Л.В., Струнин В.И., Худайбергенов Г.Ж. №99116437/02; Заявлено 27.07.99; Опубл.20.04.2001 Бюл. №11 5 е.: ил.

9. Kushner M. A model for the discharge kinetics and plasma chemistry during plasma enhanced chemical vapor déposition of amorphous silicon. //J. Appl. Phys. 1988. Vol. 63 (8). P. 2532-2551

10. Горбачев Ю., Затевахин M., Каганович И. Моделирование роста пленок гидрированного аморфного кремния из ВЧ разрядной плазмы. // ЖТФ. 1996. Т. 66. С. 89-110

11. Горбачев Ю., Затевахин М., и др. Особенности роста пленок гидрированного аморфного кремния в PECVD-реакторах. // ЖТФ. 2000. Т. 70. С. 77-86

12. Струнин В.И., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. «Программа расчета энергетического распределения электронов в плазме газового разряда». // Вестник ОмГУ. 2000. Т. 2. С. 27-29.

13. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж. // Влияние дол-гоживущих состояний атомов аргона на ФРЭЭ. II Международный технологический конгресс. ВТТВ-2003 часть 1. Стр. 48-49. Омск. 4-6 июня 2003 г.

14. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. Скорости реакций диссоциации молекулы моносилана в плазме тлеющего разряда. Тезисы докладов X конференции по физике газового разряда. // Рязань. 2000. Часть 2. С. 97-99

15. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В.// «Моделирование кинетики роста полисиланов в плазме ВЧЕ-разряда» Сборник научных трудов «Микросенсорика». 2002. ISBN 5-8268-0576-5 Стр. 130- 137.

16. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В.// Влияние КДФ на кинетические коэффициенты ВЧ разряда низкого давления. II Международный технологический конгресс. ВТТВ-2003 часть 1. Стр. 60-63. Омск. 4 6 июня 2003 г.

17. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. Аспекты моделирования ВЧ плазмохимических реакторов. Научно-методический сборник № 50 часть 1.// МО РФ, Омск, 2001. С. 161-169

18. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. Химический состав аргон- силановой высокочастотной плазмы.

19. Материалы 12 Международного симпозиума «Тонкие пленки в электронике». // Т. 3. С. 25-29. Харьков. 23 27 апреля 2001.

20. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. Расчет химического состава аргон силановой ВЧ плазмы.// Материалы научной молодежной конференции «Молодые ученые на рубеже третьего тысячелетия». С. 142-144. Омск. 13-15 июня 2001 г.

21. Струнин В.И., Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж., Шкуркин В.В. Моделирование процесса разложения силана в высокочастотной плазме.// ЖТФ. 2002. Т. 72. Вып. 6. С. 109-114

22. Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2001611223 «Kinetica» (2001)

23. Ляхов A.A., Худайбергенов Г.Ж.// Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2001611224 «Diff2D» (2001)

24. Байсова Б.Т., Струнин В.И., Струнина H.H.,. Худайбергенов Г.Ж //Абсолютные заселенности метастабильных состояний аргонав плазме высокочастотного разряда. ЖТФ. 2003. Т. 73. Вып. 8. С.30.33

25. Carlson D.E., Pankove J.I. Electroluminescence in amorphous silicon. // Appl. Phys. Lett., 1976. Vol. 29. P. 620-623

26. Moore A.R. Electron and hole drift mobility in amorphous silicon. // Appl. Phys. Lett. 1977. Vol. 31. P. 762-764

27. В кн. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. // Под ред. Й. Хамакавы, М: Металлургия, 1986. 376 с.

28. Chittick R., Alexander J. et al. The preparation and properties of Amorphous silicon. // J. Electrochem. Soc. 1969. Vol. 116. P. 77-81

29. Pollock W. Momentum Transfer and vibrational Cross-sections in Non-polar Gases. // Trans. Farad. Soc. 1968. Vol. 64. N551. P. 29192926

30. В кн. Физика аморфного гидрогенизированного кремния. Под ред. Д. Джоунопулоса, Дж. Люковвски. // М.: Мир, 1987. Том 1. 41 с.

31. Carlson D. Е. Semiconductor device having a body of amorphous silicon. // U.S. Patent No. 4064521 (1977)

32. В кн. Тонкие поликристаллические и аморфные пленки. Под ред. Казмерски Л. //М.: Мир, 1983.186 с.

33. Y. Toyoshima, К. Kumata et al. Ar (3P2) induced chemical vapor deposition of hydrogenated amorphous silicon. // Appl. Phys. Lett. 1985. Vol.46. P. 584-586

34. E.J. Spanier, A.G. McDiamid. The Conversion of Silane to Higher Si-lanes in a Silent Electric Discharge. // Inorg. Chem. 1962. Vol. 1. P. 432-433

35. J.C. Knights, R.A. Lujan. et al. Geminate recombination in a-Si:H. // Appl. Phys. Lett. 1981. Vol. 38. P. 277-280m

36. R.A. Street, J.C. Knights, and D.K. Biegelsen. Luminescence studies of plasma-deposited hydrogenated silicon. // Phys. Rev. B. 1978. Vol. 18. P. 1880-1884

37. J.C. Knights and R.A. Lujan. Microstructure of plasma-deposited a-Si:H films. //Appl. Phys. Lett. 1979. Vol. 35. P. 244-246

38. Mashima S., Suzuki A. et al. Trial to control hydrogen content in a-Si:H deposited using rare-gas-deluted silane plasmas. // Plasma Sources Sci. Technol. 1993. Vol. 2. P. 23-25

39. Osborne I., Hata N. et al. The effect of mesh bias and substrate bias on the properties of a-Si:H deposited by triode plasma chemical vapour deposition. Jpn. J. Appl. Phys. 1994. Vol. 33. P. 5663-5667

40. Tsuda M., Oikawa S. et al. On the primary process in the plasma-chemical and photochemical vapor deposition from silane. III. Mechanism of the radiative species Si*(lP 0) formation. // J. Chem. Phys. 1989. Vol. 91. P. 6822-6829

41. Tsuji M., Kobarai K. et al. Dissociative excitation of SiH4 by collisions with metastable argon atoms. // Chem. Phys. Lett. 1989. Vol. 155. P. 481-485

42. Yoshida H., Morishima Y. et al Cross sections for deexcitation of He(2 3S, 2 'S and 2 'P) by SiH4 and GeH4. // Chem. Phys. Lett. 1991. Vol. 176. P. 173-177

43. Pullen, T. Carlson. Photoelectron Spectra of Methane, Silane, Germane, Methyl Fluoride, Difluoromethane, and Trifluoromethane. // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 53. P. 768-775

44. Scott B.A., Brodsky M.H., Green D. C., Kirby P. B., Plecenik R. M., and Simonyi E. E. Glow discharge preparation of amorphous hydrogenated silicon from higher silanes. // Appl. Phys. Lett. 1980. Vol. 37. P. 725-727

45. Futako W., Takagi T. et al. Gas phase diagnosis of disilane-hydrogen RF glow discharge plasma and its application to high rate growth ofhigh quality amorphous silicon. // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. Vol. 38. P. 4535-4537

46. Ogawa K., Shimizu et al. Preparations of a-Si:H from Higher Silanes (SinH2n+2) with the high growth rate. // Jpn. J. Appl. Phys. 1981. Vol. 20. L639-L642

47. Scott B.A., Brodsky M.H. et al. On the deposition of amorphous silicon films from glow discharge plasmas of silane. // B kh.: AIP Conf. Proc. 1981. N. 73.6 c.

48. Y. Tawada, K. Tsuge et al. Properties and structure of a-SiC:H for high-efficiency a-Si solar. // J. Appl. Phys. 1982. Vol. 53. P. 5273fc 5278

49. P.E. Vanier, F.J. Kampas et al. A study of hydrogenated amorphous silicon deposited by rf glow discharge in si lane-hydrogen mixtures. // J. Appl. Phys. 1984. Vol. 56. P. 1812-1821

50. F.J. Kampas. An optical emission study of the glow-discharge deposition of hydrogenated amorphous silicon from argon-si lane mixtures. // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54. P. 2276-2284

51. Brodsky M. H. On the deposition of amorphous silicon films from glow discharge plasmas of silane. // Solid Films. 1977. Vol. 40. L23-L27

52. Drevillon B., Hucc J., Lloret A., Pen-in J. et al. Silane dissociation mechanism and thin film formation in low multipole dc discharge. // Appl. Phys. Lett. 1980. Vol. 37. P. 646-647

53. Knights J.C. Growth morphology and defects in plasma-deposited a-Si:H films.// J. Non-Cryst. Solids. 1980. Vol. 35&36. P. 159-163

54. P. Roca i Cabarroca. Towards high deposition rates of a-Si:H. The limiting factors.//J. Non-Cryst. Sol. 1993. Vol. 164- 166. P. 37

55. Budaguan B., Popov A. et al. The application of low-frequance glow discharge to high-rate deposition of a-Si:H. // J. Non-Cryst. Sol. 1998.m Vol. 227-230. P. 39-42

56. С.В. Mullins, К.A. Pacheko, S. Banerjee. Growth and characterization of silicon thin films employing supersonic jets of SiH4 on polysilicon and Si(100). //J. Appl. Phys. 1997. Vol. 82 (12). P. 62816290

57. Y. Ikoma, T. Endo et al. Growth of Ultrathin Epitaxial 3C-SiC Films on Si(100) by Pulsed Supersonic Free Jets of CH3SiH3. //Jpn. J. Appl. Phys. 1999. Vol. 38. L301-L303

58. J. Perrin, Modelling of the power dissipation and rovibrational heating and cooling in SiH4-H2 RF glow discharges. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1993. Vol. 26. P. 1662-1679

59. Buuron A., Otorbaev D. et al. Absorption spectroscopy on the argon first excited state in an expanding thermal arc plasma. // Phys. Rev. E. 1994. Vol. 50. P. 1383-1393

60. Шкаровский И., Джонстон Т., Бачинский М. Кинетика частиц плазмы. // М.: Атомиздат, 1969. 66 с.

61. Гинзбург B.JI., Гуревич А.В. Нелинейные явления в плазме, находящиеся в переменном поле. // УФН. 1995. Т. 70. С. 201-246

62. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. // М.: Наука, 1974. 308 с.

63. Иванов Ю.А., Полак Л.С. Энергетическое распределение электронов в низкотемпературной плазме. В кн.: Химия плазмы. Вып. 2. // М.: Атомизад, 1975. С. 161-198

64. All is W.P., Haus Н.А. Electron distribution in gas lasers. // J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 781-790

65. Хаксли П., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. // М.: Мир, 1977. 672 с.

66. Robson R.E., Kumar К. On the validity of the two-term approximation of the electron distribution function. // Austral. J. Phys. 1974. Vol. 24. P. 835-841

67. Francey J., Stewart P. The effect of the two-term Lorentz approximation of the Townsend- Haxley experiment. // J. Phys. B. Atom, and Mol. Phys. 1972. Vol. 5. P. 2025-2032

68. Смит К., Томпсон P. Численное моделирование газовых лазеров. И Мл Мир, 1981. 130 с.

69. Segur P., Kellert R. A numerical method of solution of the Boltzman equation in weakly ionized heterogeneous gas. // J. Comput. Phys. 1977. Vol. 24. P. 43-50

70. Maurel J., Bayle P., et al. An analytic formulation of electron distribution function from transport coefficients of electron swarm. // In: Gaseous Dielec, 3: Proc. 3-rd Int. Symp. Knoxwille, Tenn., New York, 1982. P. 45-51

71. Lucas J. A theoretical calculation of electron swarm properties in helium. // Int. J. Electron. 1972. Vol. 32. P. 393-399

72. Mcintosh A. Computer simulation of an electron swarm at low E/p in helium. // Austral. J. Phys. 1974. Vol. 27. P. 59-66

73. Lucas J., Saelle H. A comparison of a Monte-Carlo simulation and Boltzman solution for electron swarm motion in gases. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1975. Vol. 8. P. 640-647

74. Hunter S. Monte-Carlo simulation of electron swarm in H2. // Austral. J. Phys. 1977. Vol. 30. P. 83-87

75. Александров H.JI., Сон Э.Е. Энергетическое распределение и кинетические коэффициенты электронов в газах в электрическом поле. В кн.: Химия плазмы. 1975. Вып.7. // М.: Атомиздат, с. 3575

76. Дерюгин А.А., Кочетов И.В. и др. Функция распределения электронов по энергиям и взаимодействие с электронов с молекулами моносилана в тлеющем разряде. // ТВТ. 1985. Т. 23(3). С. 435-439

77. Kurachi М., Nakamura У. Electron collision cross sections for monosilane molecule. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1989. Vol. 22. P. 107-112

78. Sueoka O., Katayma Y., Mori S. Total cross sections for positrons and electrons colliding with SiH4 and CF4. // Atomic Collision Research. 1985. Vol. 11. P. 19-25

79. Chatham H., Hills D., et al. Total and partial electron collisional cross sections for CH4, C2H6, SiH4 and Si2H6. // J. Chem Phys. 1984. Vol. 81. P. 1770-1777

80. Hai-Xing Wan, John H. Moore, and John A. Tossell. Electron scattering cross sections and negative ion states of silane and halide derivatives of silane. // J. Chem. Phys. 1989. Vol. 91. P.7340-7347

81. Tanaka H., Boesten L. et. al. Elastic and vibrational differential cross sections for collisions of low- and intermediate-energy electrons with silane. //J. Phys. B. Atom. Mol. Phys. 1990. Vol. 23. P. 577-589

82. Ohmori Y., Shimozuma M., et. al. Boltzmann equation analysis of electron swarm behavior in monosilane. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1986. Vol. 19. P. 1029-1041

83. Millican P.G., Walker I.C. Electron swarm characteristic energies (D/ju) in methane, perdeuteromethane, silane, perdeuterosilane, phosphine and hydrogen sulphide at low E/N. II J. Phys. D.: Appl. Phys. 1987. Vol. 20. P. 193-197

84. Hayashi M. Swarm studies and inelastic electron molecule collisions. Ed. Pitchford L.C. et. al. // Berlin Springer, 1987. P. 167-187

85. Tronc M., Hitchcock A. and Edard F. Low-energy electron scattering by silane (SiH4). // J. Phys. D: Appl. Phys. 1989. Vol. 22. L207-L213

86. Perrin J., Schmitt J. et al. Dissociation cross sections of silane and dismilane by electron impact. // Chem. Phys. 1982. Vol. 81. P. 383-394

87. Mathienson K.J., Millican P.G. et al. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II 1987. Vol. 83. P. 1041-1048

88. J. R. Doyle, D. A. Doughty, and A. Gallagher. Silane dissociation products in deposition discharges. // J. Appl. Phys. 1990. Vol. 68. P. 4375-4384

89. Glenewinkel-Meyer Th., Bartz J. A. et al. The vacuum ultraviolet photodissociation of silane at 125.1 nm. // J. Chem. Phys. 1993. Vol. 99. P. 5944-5950

90. M. Suto, L. Lee Quantitative photoexcitation study of SiH4 in vacuumultraviolet. //J. Chem. Phys. 1986. Vol. 84. P. 1160-1164

91. Perrin J., Schmitt S. P. M. Emission cross sections from fragments produced by electron impact on silane. // Chem. Phys. 1982. Vol. 67. P. 167-176

92. Perrin J., Schmitt S. P. M. et al. Production mechanism and reactivity of the SiH radical in a silane plasma. // Chem. Phys. 1984. Vol. 84. P. 281- 293

93. Kounavis P., Mataras D., Spiliopoulus N. et al. Influence of plasma conditions on the defect formation mechanism in amorphous hydrofr genated silicon. // J. Appl. Phys. 1994. Vol. 75. P. 1599-1607

94. Kawase M., Matsuda T., Nagashima M. et al. Effects of PlasmaSubstrate Distance on Properties of Hydrogenated Amorphous Silicon Deposited from Hydrogen-Diluted Silane. // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. Vol. 33. P. 3830-3836

95. Kushner M. On the balance between silylil and silyl radicals in rf glow discharge in silane: The effect on deposition of a-Si:H. // J. Appl. Phys. 1987. Vol. 62. P. 2803-2812m

96. L. Boufendi, A. Bouchoule, R. K. Porteous et al. Particle-particle interactions in dusty plasmas. // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 68. P. 21602162

97. Doughty D. A. and Gallagher A. Causes of SiH4 dissociation in silane ^ dc discharges. // Phys. Rev. A 1990. Vol. 42. P. 6166-6170

98. Gallagher A. Amorphous silicon deposition rates in diode and triode discharges. //J. Appl. Phys. 1986. Vol. 60. P. 1369- 1373

99. Швейгерт В.А., Жиляев М.И., Швейгерт И.В. Моделирование моносилановой плазмы ВЧ- разряда. // ПМТФ. 1994. Т. 35. С. 1321

100. Kushner M. A phenomenological model for surface deposition kinetics during plasma and sputter deposition of amorphous silicon. // J. App. Phys. 1988. Vol.63. P. 2532-2541

101. Godyak V.A., Piejak R.B. Abnormally low electron energy and heat-^ ing- mode transition in a low-pressure argon rf discharge at 13.556

102. MHz. // Phys. Rev. Lett. 1990. Vol. 65. P. 996-999

103. Godyak V.A., Piejak R.B. and Alexandrovich B.M. Evolution of the electron-energy-distribution function during rf discharge transition to th high-voltage mode. // Phys. Rev. Lett. 1992. Vol. 68. P. 40-43

104. Rauf S., Kushner M. Controller issues in feedback control of radio frequency plasma processing reactors. // J. Vac. Sci. Techol. 1999. Vol. A 17(3). P. 704- 712

105. H. Hwang. Particles in plasma processing reactors: modeling nuclea-tion, transport, and interparticle effects to reduce wafer contamination.//Thesis Doctor of philosophy, Univ. Illinois, 1997.131 p.

106. Leroy O., Gousset G., Alves L., Perrin J., and Jolly J. Two-dimensional modeling of SiH4-H2 radio-frequency discharges for a-Si:H deposition. //Plasma Sources Sci. Technol. 1998. Vol. 7. P. 348358

107. Nienhuis G. and Goedheer W. Modeling of a large scale reactor for plasma deposition of silicon. // Plasma Sources Sci. Technol. 1999. Vol. 8. P. 295-298

108. Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме. Под ред. JT.C. Полака. // М.: Наука, 1974. 270 с.

109. Полак Л.С. Неравновесная химическая кинетика и ее применение. // М.: Наука, 1979. 248 с.

110. Полак Л.С., Гольденберг М.Я., Левицкий А.А. Вычислительные методы в химической кинетике. // М.: Наука, 1984. 280 с.

111. Шкаровский И., Джонстон Т., Бачинский М., Кинетика частиц плазмы. // М.: Атомиздат, 1969. 396 с.

112. Гинзбург В.А. Распространение электромагнитных волн плазме. //М.: Наука, 1960. 620 с.

113. Алхазов Г.Д. Эффективные сечения ионизации и возбуждения гелия электронным ударом. // ЖТФ. Т. 40(1). С. 97-113

114. Surendra М., Graves D.B., Jellium G.M. Self-consistent model of direct-current glow discharge: Treatment of fast electrons. // Phys. Rev. A 1990. Vol. 41. P. 1112-11125

115. Kurachi M., Nakamura Y. Electron swarm parameters in SiH4-Ar mixtures//J. Phys. D: Appl. Phys. 1988. Vol. 21. P. 602-607

116. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы. // М.: Наука, 1984. 27 с.

117. Цытович В.Н. Плазменно-пылевые кристаллы, капли и облака. // УФН.1997. Т. 167. С. 57-99

118. Piel A., Melzer A. Dynamical processes in complex plasmas. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2002. Vol. 44. P. 1-26

119. W. Siefert Corona spray pyrolysis: A new coating technique with an extremely enhanced deposition efficiency. // Thin Solid Films. 1984. Vol. 120. P. 267-274

120. McCaughey M., Kushner M. A model for particulate contaminated glow discharges. // J. Appl. Phys. 1991. Vol. 69. P. 6952-6960

121. Choi S., Kushner M. Particle-in-Cell simulation of dust charging and shielding in low pressure glow discharges. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1994. Vol. 22. P. 138-149

122. Boeuf J. Characteristics of a dusty nonthermal plasma from a particle-in-cell Monte-Carlo simulation. // Phys. Rev. 1992. Vol. A46. P. 7910-7922

123. Демидов В., Колоколов H., Кудрявцев А. Зондовые методы исследования низкотемпературной плазмы. // М.: Энергоатомиздат. 1996. 238 с.

124. Wang D., Dong J. Kinetics of low pressure rf discharges with dust particles. // J. Appl. Phys. 1997. Vol. 81. P. 38-42.f

125. Смирнов Б.М. Комплексные ионы. // M.: Наука, 1983. 130 с.

126. Viswanathan R., Thompson D.L. and Raff L.M. Theoretical investigations of elementary processes in the chemical vapor deposition of silicon from silane. Unimolecular decomposition of SiH4. // J. Chem. Phys. 1984. Vol. 80. P. 4230-4240

127. Veprek S. and Veprek-Heijman M.G.J. Possible contribution of SiH2 and SiH3 in the plasma-induced deposition of amorphous silicon from silane. // Appl. Phys. Lett. 1990. Vol. 56. P. 1766-1768

128. Семиохин И.А., Страхов Б.В., Осипов А.И. Кинетика гомогенных химических реакций. // Из-во Московского ун. 1986. С. 120

129. Sax, J. Kalcher. Theoretical enthalpies of formation for small silicon hydrides. // J. Phys. Chem. 1991. Vol. 95. P. 1768-1783.

130. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Под ред. В.П. Глушко. //М.: Наука. 1979. Том 2 (2). С. 239-242.

131. Термические константы веществ. Под ред. В.П. Глушко. // М.: 1979. Вып. 4(1). С. 314.

132. Бэрд Р. Явления переноса. // М.: Мир. 1974. С. 123

133. Рудобашта С.П. Диффузия в химико-технологических процессах М: Химия. 1993. 71 с.

134. Самарский A.A. Теория разностных схем. //М.: Наука. 1979. 53с.

135. Диагностика плазмы. Под ред. Р. Хаддлстоуна и С. Леонарда. // М.: Мир. 1967. С. 124

136. Касабов Г. А., Елисеев В.В. Спектроскопические таблицы для низкотемпературной плазмы. Москва, 1973 г.

137. Прикладная спектроскопия. Материалы XVI совещания по спектроскопии. Под ред. Р.Н. Рубинштейна, М.: Наука. 1969 г. Т. 1. С. 158.

138. Физические величины. // Справочник под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991г.

139. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. // М.: Наука. 1980 г.