بررسی خواص اپتیکی لایه نازک SiON تولید شده به روش رسوب گذاری شیمیایی بخار پلاسمایی

خواص اپتیکی لایه های نازک اکسی نیترید سیلیکون (SiON) مورد بررسی قرار گرفته است. لایه های SiON به روش رسوب گذاری شیمیایی بخار پلاسمایی روی زیرلایه های شیشه و سیلیسوم رشد داده شدند. برای تولید پلاسما از منبع تغذیه فرکانس رادیویی با کوپل خازنی استفاده شده است. همچنین از ماده آلی سیلیکاتی تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS)، اکسیژن و نیتروژن به ترتیب برای منبع سیلیسیوم، گاز اکسیدکننده و منبع نیتروژن استفاده شده است. مکانیزم رشد و تغییرات ضریب شکست و همچنین تغییرات جذب اپتیکی لایه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. از نتایج می توان فهمید که گونه های فعال نیروژن اتمی و یونی تولید شده در حجم پلاسما مشابه ذرات اکسیژنی در مکانیزم اکسیداسیون عمل کرده و باعث تجزیه مولکول های TEOS می شوند. از این رو افزایش شار نیتروژن در ترکیب گازی پلاسما موجب کاهش ناخالصی های آلی ناشی از مونومرهای TEOS می گردند. زبری لایه ها کمتر از nm 0.2 اندازه گیری شدند. همچنین، نتایج بررسی نشان داد که با افزودن گاز نیتروژن در ترکیب گازی پلاسما می توان بدون تغییر قابل توجهی در شفافیت لایه های اکسید سیلیسیوم ضریب شکست آن ها را افزایش داد. در نهایت با افزایش شار نیتروژن از 0 تا sccm 80 ضریب شکست لایه ها از 1.446 تا 1.464 افزایش یافت در حالی که میزان جذب اپتیکی لایه ها در همه موارد کمتر از 1 اندازه گیری شد.