Teilprojekt 1

Entwicklung von Abscheidemodellen für die DBD an ausgewählten Systemen

In diesem Teilprojekt sollen reduzierte phänomenologische (plasma)chemische Reaktionsmodelle auf der Basis von durchgeführten Experimenten zur DBD-aktivierten Atmosphärendruck-CVD-Abscheidung von Schichten aus ausgewählten Prekursoren und numerischen Simulationen von Strömung, Diffusion und Reaktion in DBD-Abscheidereaktoren abgeleitet werden. Diese abgeleiteten Reaktionsmodelle sollen eine Optimierung des Reaktordesigns im Hinblick auf die Prozessgas- bzw. Prekursorausnutzung ermöglichen.

Technisches Hauptziel

  • Optimierung von Anlagen und Prozessen für die Abscheidung von Schichten bei Atmosphärendruck

Vorgehensweise

Prinzipskizze des DBD-PACVD-Depositionsreaktors zur Abscheidung aus Gasströmen mit lateralen Konzentrationsgradienten (nicht maßstabsgerecht)
© Institut für Oberflächentechnik (IOT), Technische Universität Braunschweig

Prinzipskizze des DBD-PACVD-Depositionsreaktors zur Abscheidung aus Gasströmen mit lateralen Konzentrationsgradienten (nicht maßstabsgerecht)

Methodik zum Erreichen der Projektziele

1. Durchführung von Depositionsexperimenten mit ausgewählten Prekursoren

  • Aufbau eines Strömungsreaktors mit lateralen Gradienten der Prekursor- oder Reaktivgaskonzentration
  • Schichtabscheidung aus Prekursoren TEOS bzw. TMOS, HMDSO und evt. HMDSN, sowie aus Aminen und GMA

2. Ortsaufgelöste Oberflächenanalyse der abgeschiedenen Schichten

  • eingesetzte Analyseverfahren:
    hauptsächlich FTIR-Reflexionsmikroskopie zur Untersuchung der Schichten in 2D und GDOES-Spektroskopie
  • zu bestimmende Zielgrößen:
    Depositionsrate und Schichtzusammensetzung (z. B. C/Si- und O/Si-Verhältnis, funktionelle Gruppen)

 3. Modellierung

  • aufbauend auf den experimentellen Ergebnissen und Erkenntnissen
  • Ableitung eines phänomenologischen Modells mit physikalisch-chemisch sinnvollen (interpretierbaren) Mechanismen

Angestrebte Ergebnisse

Phänomenologisches Modell als:

  • Werkzeug für die Datenreduktion
  • Unterstützung bei Prozess- und Anlagendesign