Field Frequency Variation during Plasma-Chemical Deposition of Silicon-Carbon Films as a Method for Their Structural Modification

A. I. Popov; Попов А. И.; A. D. Barinov; Баринов А. Д.; V. M. Yemets; Емец В. М.; M. Yu. Presnyakov; Пресняков М. Ю.; T. S. Chukanova; Чуканова Т. С.

doi:10.31857/S1028096023100175

Field Frequency Variation during Plasma-Chemical Deposition of Silicon-Carbon Films as a Method for Their Structural Modification

Authors: Popov A.I.¹^,2, Barinov A.D.¹^,2, Yemets V.M.¹, Presnyakov M.Y.³, Chukanova T.S.¹
Affiliations:
1. National Research University “Moscow Power Engineering Institute”
2. Institute of Nanotechnology of Microelectronics RAS
3. National Research Center “Kurchatov Institute”
Issue: No 10 (2023)
Pages: 22-26
Section: Articles
URL: https://freezetech.ru/1028-0960/article/view/664486
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023100175
EDN: https://elibrary.ru/GVECJN
ID: 664486

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

The influence of the electric field frequency in the range from 0.1 to 2.0 MHz during plasma-chemical deposition of diamond-like silicon-carbon films on their chemical composition, structure, and electrical properties has been studied. It is shown that the films obtained in the entire studied frequency range have an amorphous structure with a constant, within the measurement precision, chemical composition. At the same time, the morphology of the surface of the films and their electrophysical properties significantly depend on the frequency of the electric field during plasma-chemical deposition. This makes it possible to use the change in the field frequency in the preparation of films as a method of controlling their properties. The frequency range providing the most effective modification of electrophysical properties is determined.

Keywords

silicon-carbon films, modification of properties, frequency, structure, composition, morphology, electrical conductivity.

References

Meskinis S., Tamuleciene A. // Mater. Sci. (Medžiagotyra). 2011. V. 17. № 4. P. 358. https://doi.org/10.5755/j01.ms.17.4.770
Шупегин М.Л. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 2. С. 28.
Popov A. Disordered Semiconductors: Physics and Applications (2nd Edition). Pan Stanford Publishing, 2018. 330 p. https://doi.org/10.1201/b22346
Пресняков М.Ю., Попов А.И., Усольцева Д.С., Шупегин М.Л., Васильев А.Л. // Российские нанотехнологии. 2014. Т. 9. № 7–8. С. 59. https://doi.org/10.1134/S1995078014050139
Vencatraman C., Goel A., Lei R., Kester D., Outten C. // Thin Solid Films. 1997. V. 308–309. P. 173. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(97)00384-2
Pimenov S.M., Zavedeev E.V., Arutyunyan N.R., Zilova O.S., Barinov A.D., Presniakov M.Yu., Shupegin M.L. // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 402. P. 126300. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126300
Баринов А.Д., Попов А.И., Пресняков М.Ю. // Неорг. материалы. 2017. Т. 53. № 7. С. 706. https://doi.org/10.1134/S0020168517070019
Попов А.И., Афанасьев В.П., Баринов А.Д., Бодиско Ю.Н., Грязев А.С., Мирошникова И.Н., Пресняков М.Ю., Шупегин М.Л. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2019. № 9. С. 49. https://doi.org/10.1134/S0207352819090129
Попов А.И., Баринов А.Д., Емец В.М., Кастро Арта Р.А., Колобов А.В., Кононов А.А., Овчаров А.В., Чуканова Т.С. // Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 11. С. 1844.
Barinov A.D., Popov A.I., Makarov A.A. // Proc. Eur. Modeling and Simulation Symposium, 2019. ISBN 978-88-85741-25-6; Affenzeller, Bruzzone, Longo and Pereira Eds. P. 42.
Yang W.J., Choa Y.-H., Sekino T. // Mater. Lett. 2003. V. 57. № 21. P. 3305 https://doi.org/10.1016/S0167-577X(03)00053-3
Попов А.И., Баринов А.Д., Емец В.М., Чуканова Т.С., Шупегин М.Л. // Физика твердого тела. 2020. Т. 62. № 10. С. 1612. https://doi.org/10.1134/S1063783420100261
Баринов А.Д., Гуринович Т.Д., Попов А.И., Чуканова Т.С., Шапетина М.А., Шупегин М.Л. // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 8. С. 844. https://doi.org/10.1134/S0020168520080026
Zavedeev E.V., Zilova O.S., Barinov A.D. // Diamond Related Mater. 2017. V. 74. P. 45. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2017.02.003
Будагян Б.Г., Шерченков А.А., Бердников А.Е., Черномордик В.Д. // Микроэлектроника. 2000. Т. 29. Вып. 6. С. 442.
Шерченков А.А. // Материалы электронной техники. 2003. Т. 1. С. 48.
Yamaguchi T., Sakamoto N., Tagashira H. // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. P. 554. https://doi.org/10.1063/1.366722
Shimozuma M., Kitamori K., Ohno H., Hasegawa H., Tagashira H.J. // Electron. Mater. 1985. V. 14. P. 573.
Одномерные параметры шероховатости [Электронный ресурс] / Руководство пользователя Gwyddion. Режим доступа: http://gwyddion.net/ documentation/user-guide-ru/roughness-iso.html.
Лакеев С.Г., Мисуркин П.И., Поляков Ю.С., Тимашев С.Ф. и др. // Флуктуационные и деградационные процессы в полупроводниковых приборах (метрология, диагностика, технология, учебный процесс): сб. науч. тр. М.: МЭИ, 2011. С. 5.
Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982. 658 с.