بررسی اثر پارامترهای فرآیند لایه نشانی بخار شیمیایی پلاسمایی بر خواص الکترواپتیکی لایه نانومتری دی الکتریک اکسید سیلیکان (sio2) بر زیرلایه gaas قابل کاربرد در ادوات الکترونیک نوری

چکیده: در این رساله، اثر توان rf بر خواص لایه ی نازک sio2 بررسی شده است. دی اکسید سیلیکان با روش لایه نشانی بخار شیمیایی بکمک پلاسما بر زیرلایه ی gaas انباشت می شود. از این لایه بعنوان لایه ی دی الکتریک در افزاره های متشکل از ساختار فلز - اکسید – نیمرسانا (mos) استفاده می شود. مشخصه های لایه با تغییر توان rf قابل کنترل است. با افزایش توان rf، نرخ لایه نشانی افزایش می یابد که منجر به تغییر خواص لایه می شود. لایه های نازک با ضخامت 160 نانومتر بر روی زیرلایه یgaas نوع p انباشت شده است. منبع سیلیکان شامل گاز سیلان 15% با نرخ شارش حدود sccm 50 و منبع اکسیژن گازn2o با نرخ شارش sccm200 است که به درون محفظه با فشار pa 10-1وارد می شود. لایه نشانی ها در فشار pa48 در محفظه ی داخلی انجام می شود. توان rf در گستره ی 100 وات تا 175 وات تغییر می کند در حالیکه دمای لایه نشانی همواره c ??300 بوده و فرکانس پلاسما در56/13 mhz ثابت است. ضخامت لایه های siox توسط یک ضخامت سنج سوزنی اندازه گیری شد. روش اندازه گیری پراکندگی بازگشتی رادرفورد (rbs)برای تعیین استوکیومتری لایه ها مورد استفاده قرار گرفت. زبری سطح لایه ها بوسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) سنجیده شد ریخت شناسی و سنجش نانوساختارها ی لایه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) صورت گرفت. هدف دستیابی به لایه ای با خواص دی الکتریکی و نانوساختار سطحی خاص است به گونه ای که بستر مناسبی برای مرحله ی بعدی لایه نشانی که انباشت یک لایه ی فلزی است، فراهم شود. بررسی ها نشان داد که توان لایه نشانی بر خواص لایه که عبارتند از نانوساختارها، استوکیومتری و زبری سطح لایه تأثیر بسزایی دارد. با درنظر گرفتن مشخصه های مذکور، لایه های انباشت شده با توان 150 وات، از مناسبترین زبری سطح، مطلوب ترین استوکیومتری sio2 با کمترین ناخالصی و پایین ترین میزان جریان نشتی برخوردار بودند.