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EMIL and the flying saucers

authored 3 years ago:

Depositionskammern, Teil 1: Die CVD-Kammern

Das neue Clustertool der Firma Altatech ist fast fertig – EMIL wächst und gedeiht!

Wie Sibylle neulich schon berichtet hat, freuen sich alle Beteiligten sehr über das neue Depositionssystem: Die Proben können direkt in den Kammern hergestellt und dann zur Beamline transportiert werden, ohne dass das Vakuum unterbrochen werden muss. Daher kommt das Wort „In Situ“ in EMILs Name: „Bei einer In-situ-Probenpräparation wird die Probe unter Ultrahochvakuumbedingungen hergestellt und sofort gemessen, ohne dass sie das Vakuum verlässt“.

Doch was passiert genau in diesen Depositionskammern; wie werden die Proben dort hergestellt? In den folgenden Tagen werden wir die verschiedenen Kammern und ihre Funktionsweisen vorstellen.

Den Anfang machen die zwei CVD-Kammern, regelrechte Klassiker in der Herstellung von Solarzellen und Halbleitern aus Silizium. CVD steht für „Chemical Vapour Deposition“: Ein Gas wird in die Kammer geleitet und dort in seine verschiedenen Bestandteile aufgebrochen. Ein Teil des Gases reagiert dann chemisch mit dem festen Substrat und bildet eine neue Schicht darauf, der verbleibende Teil wird wieder abgeleitet. Das Aufbrechen des Gases geschieht entweder durch hohe Temperaturen oder durch Plasmaanregung. Deswegen gibt es auch den Namenszusatz „Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition“ – PECVD.

Das besondere an unseren CVD-Kammern ist die Möglichkeit, sie bis auf über 600°C zu heizen. Das resultierende Material hängt von den Temperaturen und Drücken in der Kammer sowie von den eingespeisten Gasen ab. So bekommt man am Ende ganz verschiedene Proben: amorphes Silizium, dotiertes Silizium, allerlei Nitride, Oxide, Carbide,… Alles, was das Forscherherz begehrt!