بررسي خواص اپتيكي لايه نازك SiON توليد شده به روش رسوب‌گذاري شيميايي بخار پلاسمايي

خواص اپتيكي لايه‌هاي نازك اكسي نيتريد سيليكون (SiON) مورد بررسي قرار گرفته است. لايه‌هاي SiON به روش رسوب‌گذاري شيميايي بخار پلاسمايي روي زيرلايه‌هاي شيشه و سيليسوم رشد داده شدند. براي توليد پلاسما از منبع تغذيه فركانس راديويي با كوپل خازني استفاده شده است. همچنين از ماده آلي سيليكاتي تترااتيل اورتوسيليكات (TEOS)، اكسيژن و نيتروژن به ترتيب براي منبع سيليسيوم، گاز اكسيدكننده و منبع نيتروژن استفاده شده است. مكانيزم رشد و تغييرات ضريب شكست و همچنين تغييرات جذب اپتيكي لايه‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. از نتايج مي‌توان فهميد كه گونه‌هاي فعال نيروژن‌ اتمي و يوني توليد شده در حجم پلاسما مشابه ذرات اكسيژني در مكانيزم اكسيداسيون عمل كرده و باعث تجزيه مولكول‌هاي TEOS مي‌شوند. از اين رو افزايش شار نيتروژن در تركيب گازي پلاسما موجب كاهش ناخالصي‌هاي آلي ناشي از مونومرهاي TEOS مي‌گردند. زبري لايه ها كمتر از nm 0.2 اندازه گيري شدند. همچنين، نتايج بررسي نشان داد كه با افزودن گاز نيتروژن در تركيب گازي پلاسما مي‌توان بدون تغيير قابل توجهي در شفافيت لايه‌هاي اكسيد سيليسيوم ضريب شكست آن‌ها را افزايش داد. در نهايت با افزايش شار نيتروژن از 0 تا sccm 80 ضريب شكست لايه ها از 1.446 تا 1.464 افزايش يافت در حالي كه ميزان جذب اپتيكي لايه ها در همه موارد كمتر از 1 اندازه گيري شد.