Monitorování plazmochemického procesu s využitím hmotnostní spektrometrie
Loading...
Date
Authors
Ondra, Zdeněk
Advisor
Referee
Mark
E
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
ORCID
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD) a použitím hmotnostní spektrometrie ke sledování procesů v plazmatu během depozice tenké vrstvy. Při procesu tvorby tenké vrstvy nanášené na křemíkovou podložku byl použit elektrický výboj hořící v parách tetravinylsilanu. Bylo charakterizováno pozadí spektrometru, plazmového reaktoru se zbytkovými plyny při základním vakuu a monitorován proces plazmové polymerace. Tento děj byl monitorován za zvyšujícího se efektivního výkonu (2-150 W). Získaná hmotnostní spektra byla interpretována a podrobně popsána. Produkty plazmatu, které vykazovaly největší změnu, byly poté charakterizovány při měření časového průběhu během depozice vrstvy.
This bachelor thesis deals with plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and the use of mass spectrometry to monitor the processes in plasma during the deposition of thin film. Tetravinylsilane plasma was used in the process of forming a thin film on the silicon wafer. The background of the spectrometer, the residual gases in the plasma reactor at basic pressure were characterized and the plasma polymerization process was monitored. This process was monitored with increasing effective power (2-150 W). The obtained mass spectra were assigned and described in detail. The plasma species that showed the greatest change were then characterized as a function of time during film deposition.
This bachelor thesis deals with plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and the use of mass spectrometry to monitor the processes in plasma during the deposition of thin film. Tetravinylsilane plasma was used in the process of forming a thin film on the silicon wafer. The background of the spectrometer, the residual gases in the plasma reactor at basic pressure were characterized and the plasma polymerization process was monitored. This process was monitored with increasing effective power (2-150 W). The obtained mass spectra were assigned and described in detail. The plasma species that showed the greatest change were then characterized as a function of time during film deposition.
Description
Citation
ONDRA, Z. Monitorování plazmochemického procesu s využitím hmotnostní spektrometrie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Karel Lang, CSc. (člen)
Date of acceptance
2020-09-02
Defence
Student v rámci prezentace své práce na téma Monitorování plazmochemického procesu s využitím hmotnostní spektrometrie představil nejdříve cíle své práce. Následně popsal způsoby polymerace v plazmatu a dosažené výsledky.
1) Popište blíže hmotnostní spektrometr použitý v experimentální části.
2) Na Obr. 25 (Spektrum argonu, bez výboje) je kromě píků argonu, vodíku, vody a dusíku poměrně velký pík při m/z 39, 38 a 36, a dále při m/z 19. Máte vysvětlení, co by to mohlo být?
3) V komentáři k Obr. 26 (Spektrum argonu, s výbojem) uvádíte, že by se na spektru mohly objevit některé příslušné fragmenty tetravinylsilanu. Které fragmenty máte na mysli?
4) Na Obrázku 27 je spektrum tetravinylsilanu. Pro porovnání je níže přiloženo víceméně totéž spektrum z DP Michala Bureše (2008). Mohl byste vysvětlit rozdíl? Proč jsou některé sloupečky tmavší?
5) V diskusi tvrdíte, že molekulární pík TVS s m/z 136 má ve spektru velmi nízkou intenzitu. Podle obrázku 27 se mi ale jeví, že tomu tak není. Mohl byste to vysvětlit?
6) Při skenování depozice se zmiňujete o efektivním výkonu, celkovém výkonu, pulsu 1:3 apod., a o selfbiasu. Mohl byste tyto pojmy vysvětlit?
7) V části Závěr se konstatuje, že „vodík po celou dobu v průběhu depozice prudce stoupá“. V části Výsledky a diskuse se ale uvádí, že „U vodíku došlo k produkci maximálnímu množství až v době 12:00-13:00, poté došlo opět k postupnému snižování až do vypnutí výboje.“ Čím vysvětlujete tento rozpor?
Po zodpovězení otázek oponenta proběhla diskuse na téma použitého barevného rozlišení. Na diskusi reagoval student dostatečně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena