Bestimmung der Dichte und Gasaufnahme aufgedampfter reiner Siliziumschichten mittels Quarzmikrowaage

Determination of density and gas absorption of deposited pure silicon layers by quartz crystal microbalance

  • Der erste Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung eines alternativen Verfahrens zur Dichtebestimmung E-Strahl-aufgedampfter amorpher Silizium-Schichten (a-Si) mittels Schwingquarzmessung. Ziel war es einen Kompromiss zwischen hoher Genauigkeit und geringem apparativem Aufwand zu finden. Durch Messung der Si-Schichtdicke mittels Tastschnittgerät und der Massenbelegung aus der korrelierten Frequenzänderung des Schwingquarzes (SQ) nach Sauerbrey wurde die Schichtdichte bestimmt. Hierbei wurde der Einfluss des Quarzes (Oberflächenrauheit, Behandlungshistorie) und der Versuchsbedingungen (Substrattemperatur, Abscheiderate) auf die Dichte der Schichten und deren Genauigkeit untersucht. Im zweiten Teil wurde der Effekt der Gasabsorption auf diese Schichten in Abhängigkeit der Abscheidebedingungen untersucht. Dazu wurden frisch abgeschiedene a-Si-Schichten definierten Atmosphären (Druck, Gasart) ausgesetzt und mittels Schwingquarz in-situ die Massenbelegung aufgenommen.
  • The first part of this bachelor thesis deals with the development of an alternative method for determination of the density of e-beam evaporated amorphous silicon-films (a-Si). The goal was to find a compromise between high accuracy and moderate instrumental expenditure. By measuring the Si-film-thickness and the mass load correlated with the frequency-shift of the oscillating quartz after Sauerbrey the film-density was determined. Here, the influence of the quartz (surface roughness, treatment history) and of the experimental conditions (substrate temperature, deposition rate) on the resulting density of the films and its accuracy were investigated. In the second part the effect of gas absorption on these films was investigated, including the impact of the film deposition conditions. Therefore freshly deposited a-Si-films were exposed to defined atmospheres (pressure, type of gas) and in-situ the mass change was measured by the eigenfrequency-shift.

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Metadaten
Author:Tom Mauersberger
Advisor:Ullrich Reinhold, Stefan Saager
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer-Institut für organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik
Winterbergstraße 28, 01277 Dresden, 01277 Dresden
Date of Publication (online):2018/02/22
Year of first Publication:2015
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2015/06/15
Tag:Gasaufnahme; amorphes Silizium
amorphous silicon; gas absorption
GND Keyword:Schwingquarz; Elektronenstrahlverdampfen; Dichtebestimmung; Absorption; Silicium
Page Number:43 Seiten, 20 Abb., 5 Tab., 23 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2018/02/22