Sebastian Dahle

Institut für Energieforschung und Physikalische TechnologienErzeugung dünner Funktionsschichten mittels

plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung 1

Erzeugung dünner Funktionsschichten

mittels plasmaunterstützter chemischer

Gasphasenabscheidung (PECVD)

Sebastian Dahle,

Institut für Energieforschung und physikalische

Technologien

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Motivation

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Nicht-thermische Plasmen

bei Atmosphärendruck / Niederdruck

direkte / Remote-Plasmen

mittels elektrischer Anregung, z.B.

Radiofrequenz (induktiv / kapazitiv)

Mikrowellen

Gleichstrom-Glühentladungen

u.a.

Grundlagen Plasma

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Aufbau

Dielektrisch behinderte Entladungen

HV-Elektrode

Dielektrikum

GND-Elektrode

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Betrieb

HV-Pulse:

U=11kV

T=0,6µs

f =1,6kHz

P=1W/cm²

Dielektrisch behinderte Entladungen

Ohne Plasma1000 mbar

10-3 mbar1 mbar

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Organische Präkursoren für

Plasma-Polymerisation, z.B.:

Metallorganische Verbindungen

oder Komplexe, z.B.:

Verwendung von Präkursoren

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Plasma-Polymerisation von Thiophen

Hohe Quervernetzung

Elektr. Leitfähigkeit

(qualitativ)

Hohe Wachstums-

raten

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Polythiophen: Mikroskopie

M. Marschewski et al., Submitted to Plasma Process. Polym., 2015

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PECVD von SiO2-SchichtenHMDSO

TEOS

O2 + +

CO2

N2O

CO

H2O

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SiO2 aus sequentiellem Prozess

S. Dahle et al., Plasma Chem. Plasma P. 33 (2013) 5:839-853

doi:10.1007/s11090-013-9472-6

S. Dahle et al., deutsche Patentanmeldung DE 10 2012 017 894.8,

11.09.2012

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Abscheidung von SiO2 auf Titan:

(5x5µm)

Abscheidung von SiO2 auf TiO2(110)

(1x1µm)

glatte Schichten von 5-10nm Dicke

Anwendungen

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Lösungstrategie: Arbeitszyklen

N. Boscher et al., Plasma Process. Polym. 7 (2010) 163-171

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Auswahl geeigneter Präkursoren / Gase

Einstellen geeigneter Bedingungen

Identifikation beteiligter Prozesse

Optimierung des Verfahrens

Zusammenfassung