بررسی اثر شار گاز استیلن در ترکیب پلاسما بر خواص ساختاری و اپتیکی لایه نازک سیلیکای آلاییده با کربن

در این تحقیق لایه های نازک سیلیکاتی و سیلیکای آلاییده با کربن به روش پلیمریزاسیون پلاسمایی با استفاده از دستگاه کوپل خازنی در فرکانس رادیویی و روی زیرلایه های سیلیسیومی انباشت شدند. برای تولید لایه ها از ماده اولیه به صورت مایع آلی-سیلیکاتی TEOS استفاده شد و بخار آن با گازهای اکسیژن و استیلن با نسبت شارهای مشخص ترکیب شد. به منظور افزودن عنصر کربن به درون لایه های سیلیکاتی، گاز استیلن در ترکیب گازی پلاسما افزوده شد. تاثیر شار گاز استیلن بر ضخامت و ضریب شکست لایه ها با استفاده از آزمون بیضی سنجی طیفی مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، به منظور بررسی میزان تغییر شفافیت لایه ها، جذب اپتیکی آنها نیز با همین روش آزمون تعیین شد. بررسی ریخت شناسی سطح لایه ها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که افزایش شار گاز استیلن در ترکیب پلاسما، موجب افزایش زبری سطح لایه ها از 0.1 نانومتر تا 5.3 نانومتر شد. همچنین، نتایج مشخصه یابی اپتیکی نشان داد که افزایش گاز استیلن در ترکیب پلاسما موجب افزایش ضریب شکست لایه ها از 1.447 تا 1.485 و همچنین افزایش ضریب جذب اپتیکی آن ها از 0.8% تا 9.2% شده است. برای ترکیب شدن عناصر کربنی در لایه سیلیکاتی و تغییر خواص آن، اثر افزایش شار گاز استیلن با اثر کاهش اکسیژن در ترکیب پلاسما مقایسه شد.