プラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）は、薄膜形成に用いられる技術である。
プラズマを利用して反応物質の化学反応性を高める。
この方法では、従来の化学気相成長法に比べて低温で固体膜を成膜することができる。
5つのポイントの説明
1.反応ガスの活性化
PECVDでは、基板表面付近のガスをイオン化する。
これにより反応ガスが活性化される。
イオン化は低温プラズマの発生によって促進される。
これにより、反応物質の化学的活性が高まる。
ガスの活性化は、より低温での成膜を可能にするため極めて重要である。
これは従来の化学気相成長法では不可能である。
2.表面活性の向上
イオン化プロセスは、基板表面でのカソードスパッタリングにもつながる。
このスパッタリングにより表面活性が向上する。
一般的な熱化学反応だけでなく、複雑なプラズマ化学反応も表面で起こるようになります。
これらの化学反応の複合作用により、蒸着膜が形成される。
3.グロー放電の促進方法
イオン化プロセスに不可欠なグロー放電は、様々な方法で刺激することができる。
高周波励起、直流高電圧励起、パルス励起、マイクロ波励起などである。
各方法にはそれぞれ利点があり、成膜プロセス固有の要件に基づいて選択される。
4.PECVDにおけるプラズマの特性
PECVDで使用されるプラズマの特徴は、電子の運動エネルギーが高いことである。
これは、気相での化学反応を活性化するために極めて重要である。
プラズマは、イオン、電子、中性原子、分子の混合物である。
マクロスケールでは電気的に中性である。
PECVDのプラズマは通常、低圧ガス放電によって形成される低温プラズマである。
これは非平衡ガスプラズマである。
この種のプラズマは、電子やイオンのランダムな熱運動がその方向運動を上回るなど、独特の性質を持つ。
電子の平均熱運動エネルギーは重粒子よりも著しく高い。
5.PECVDの利点
PECVDは、他のCVD技術に比べていくつかの利点がある。
蒸着膜の品質と安定性が高い。
また、一般的に成長速度も速い。
この方法は汎用性が高く、前駆体として幅広い材料を利用できる。
これには、一般的に不活性と考えられているものも含まれる。
この汎用性により、PECVDは様々な用途に広く利用されている。
これには、ダイヤモンド膜の製造も含まれます。
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