7th IMRMPT

Abstract

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English title:	Metal hydride films produced by hydrogen transport in a hollow cathode
Spanish title:	Peliculas de hidruros metalicos producidos por transporte en hidrogen en un catodo hueco
English abstract:	The fabrication of thin films of polycrystalline silicon using a reversible chemical reaction was described about 30 years ago by the group of Stan Vepřek of the University of Zurich. They reported that pieces of silicon exposed to a low-pressure high-density hydrogen plasma promotied the formation of volatile silicon hydride, this could then be transported within the reactor to a hot substrate where the decomposition of the hydride resulted in the deposition of silicon thin films. Similarly, hydrogen plasmas have also been used for chemical etching of various materials and, for example, in the case of the deposition of diamond films the preferential etching of sp2 bonded carbon is considered to be of fundamental importance for the formation of diamond-like carbon. In this paper we describe the chemical etching of molybdenum and tantalum by atomic hydrogen generated in a RF or pulsed DC plasma-activated in a hollow cathode. The water- cooled cylindrical cathode was lined with the appropriate metal. The metal hydride vapour generate in the plasma flowed to quartz substrates which were maintained at temperatures greater than 300 oC. Under these conditions the metal hydride was thermal decomposed and a thin film was deposited. A special substrate heater was constructed such that the four quartz substrates used could be simultaneously exposed to the metal hydride vapour, but with each substrate at a different temperature; each approximately 20oC less than the neighbouring one. In this way, depositions under identical conditions could be carried out, but at four different temperatures. We report the deposition rate as a function of the substrate temperature and the plasma power and type applied to the hollow cathode, as well as some of the characteristics of the deposited films.
Spanish abstract:	La fabricaci�n de pel�culas delgadas de silicio policristalino mediante una reacci�n qu�mica reversible fue descrita hace unos 30 a�os por el grupo de Stan Vepřek de la Universidad de Z�rich. Informaron que las piezas de silicio expuestas a un plasma de hidr�geno de alta densidad y baja presi�n promovieron la formaci�n de hidruro de silicio vol�til, que luego podr�a transportarse dentro del reactor a un sustrato caliente donde la descomposici�n del hidruro result� en la deposici�n de pel�culas delgados de silicio. De manera similar, los plasmas de hidr�geno tambi�n han sido utilizado para el grabado qu�mico de varios materiales y, por ejemplo, en el caso de la deposici�n de pel�culas de diamante, el grabado preferencial del carbono con enlace sp2 se considera de fundamental importancia para la formaci�n de carbono tipo diamante. En este art�culo describimos el grabado qu�mico de molibdeno y tantalio por hidr�geno at�mico generado en un plasma de RF o DC pulsado en un c�todo hueco. El c�todo cil�ndrico enfriado con agua se revisti� con el metal apropiado. El vapor de hidruro met�lico generado en el plasma fluy� a sustratos de cuarzo que se mantuvieron a temperaturas superiores a 300 oC. En estas condiciones, el hidruro met�lico se descompuso t�rmicamente y se deposit� una pel�cula delgada. Se construy� un calentador de sustrato especial de modo que los cuatro sustratos de cuarzo utilizados pudieran exponerse simult�neamente al vapor de hidruro met�lico, pero con cada sustrato a una temperatura diferente; cada uno aproximadamente 20 oC menos que el vecino. De esta forma, se podr�an realizar deposiciones en id�nticas condiciones, pero a cuatro temperaturas diferentes. Reportamos la tasa de deposici�n en funci�n de la temperatura del sustrato y la potencia y el tipo de plasma aplicado al c�todo hueco, as� como algunas de las caracter�sticas de las pel�culas depositadas.
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Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Stephen Muhl	Instituto de IInvestigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autonoma de Mexico	muhl@unam.mx
Argelia Perez	Unidad de Investigaci�n y Desarrollo Tecnol�gico (UIDT-CCADET), Hospital General de M�xico	ekargy@hotmail.com

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	June 9, 2023
Hour:	09:00 - 09:20

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7^th IMRMPT
Seventh International Meeting for Researchers in Materials and Plasma Technology

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