Hete draad depositie van dunne films

Abstract

Voor de depositie van dunne films van bijvoorbeeld silicium worden meestal depositietechnieken gebruikt waarbij de brongassen ontleed worden doordat versnelde deeltjes in een plasma met de brongassen botsen. Zo worden de atoombindingen in de gasmoleculen verbroken en kunnen de reactieproducten zich binden aan een substraat en vormen een dunne film. Een alternatieve methode is chemische damp depositie door gasontleding aan hete draden (in het Engels: Hot Wire Chemical Vapor Deposition, HWCVD). Deze depositietechniek komt tegenwoordig steeds meer in de belangstelling. Dit komt doordat de ontleding van de brongassen aan de draden katalytisch is en dus zeer snel en efficiënt verloopt. De snelle ontleding zorgt voor een grote flux van reactieproducten naar het substraat en resulteert in een zeer hoge depositiesnelheid van de dunne films. Dit is voor micro-elektronica en fotovoltaïsche technologie van groot belang om proceskosten zo laag mogelijk te houden. Doordat de techniek geen gebruik maakt van een plasma zijn er ook geen plasma gerelateerde nadelen, terwijl ze gelijkwaardige dunne films oplevert. In het Utrechts zonnecellaboratorium (In het Engels: Utrecht Solar Energy Laboratorium, USEL) wordt onder andere onderzoek gedaan naar dunne film silicium nitride met de HWCVD methode. Wij geven hier een overzicht van de belangrijkste materiaaleigenschappen van dunne film silicium nitride gemaakt met HWCVD, en enkele toepassingen in de micro- elektronica en fotovoltaïsche technologie.