3. Results and discussionFig. 1(a)

3. Results and discussion
Fig. 1(a) and (b) show the dependence of GPC and corresponding nr of PEALD SnO2thin films on the SnCl4 and O2 plasma pulse time at a fixed plasma power of 180 W. The GPC of SnO2 thin films was saturated at about 0.072 nm/cycle when the SnCl4 and O2plasma pulse time exceeded 1 sec and 5 sec, respectively. Thus, the precursor and the plasma pulse dependency on GPC exhibited the typical ALD self-saturation characteristics. However, plasma power lower than 180 W resulted in a lower GPC of SnO2 thin films at fixed SnCl4 (1 sec) and O2 plasma (5 sec) pulse times, as shown in Fig. 1(c). This result occurred because a longer plasma pulse time than 5 sec was required to complete the reaction with a lower plasma power, due to lower energy availability for the reaction. When the plasma pulse time increased to 10 sec for 100W, the GPC of the film was also increased to 0.072 nm/cycle. Meanwhile, no significant change of the nr (about 1.95), which corresponded to that of bulk SnO2 of 2.006, was observed, regardless of growth conditions. Finally, the thickness of the film increased linearly with increasing deposition cycles as shown in Fig. 1(d), which represented the unique characteristics of precise thickness control in PEALD process. Therefore, the value of the slope (about 0.072 nm/cycle), calculated by the linear regression, could be considered as the GPC of SnO2 in this study [2] and [10], which was consistent with the GPC from Fig. 1(a–c). The extrapolation of the film thickness reveals that the nucleation delay for PEALD-SnO2 is very short, which means that O2 plasma apparently promotes the nucleation of SnO2 thin films by providing reactive oxygen atoms from the gas phase. It was noted that the saturated GPC (0.072 nm/cycle) was about two times higher than that (0.04 nm/cycle) synthesized by the same SnCl4 precursor and an H2O reactant, as reported earlier [9]. It was reported that higher GPCs were exhibited for ALD TiO2 thin films using ozone and PEALD-TiO2 using O2 plasma due to the formation of highly reactive atomic O, which acted as a more efficient adsorption site for TiCl4 than hydroxyl groups [13] and [14]. They suggested that the excess of atomic O created by the O2 plasma at the film surface could, similar to hydroxyl groups, enable the formation of oxychlorides as surface intermediate species [14]. Similarly, the high GPC of PEALD-SnO2, as compared with ALD-SnO2, was considered to be contributed by the highly reactive excess atomic O generated from the decomposition of O2 gas during the plasma process, which could acted as a more efficient adsorption site for SnCl4 than hydroxyl groups.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผลลัพธ์ และสนทนาFig. 1(a) and (b) show the dependence of GPC and corresponding nr of PEALD SnO2thin films on the SnCl4 and O2 plasma pulse time at a fixed plasma power of 180 W. The GPC of SnO2 thin films was saturated at about 0.072 nm/cycle when the SnCl4 and O2plasma pulse time exceeded 1 sec and 5 sec, respectively. Thus, the precursor and the plasma pulse dependency on GPC exhibited the typical ALD self-saturation characteristics. However, plasma power lower than 180 W resulted in a lower GPC of SnO2 thin films at fixed SnCl4 (1 sec) and O2 plasma (5 sec) pulse times, as shown in Fig. 1(c). This result occurred because a longer plasma pulse time than 5 sec was required to complete the reaction with a lower plasma power, due to lower energy availability for the reaction. When the plasma pulse time increased to 10 sec for 100W, the GPC of the film was also increased to 0.072 nm/cycle. Meanwhile, no significant change of the nr (about 1.95), which corresponded to that of bulk SnO2 of 2.006, was observed, regardless of growth conditions. Finally, the thickness of the film increased linearly with increasing deposition cycles as shown in Fig. 1(d), which represented the unique characteristics of precise thickness control in PEALD process. Therefore, the value of the slope (about 0.072 nm/cycle), calculated by the linear regression, could be considered as the GPC of SnO2 in this study [2] and [10], which was consistent with the GPC from Fig. 1(a–c). The extrapolation of the film thickness reveals that the nucleation delay for PEALD-SnO2 is very short, which means that O2 plasma apparently promotes the nucleation of SnO2 thin films by providing reactive oxygen atoms from the gas phase. It was noted that the saturated GPC (0.072 nm/cycle) was about two times higher than that (0.04 nm/cycle) synthesized by the same SnCl4 precursor and an H2O reactant, as reported earlier [9]. It was reported that higher GPCs were exhibited for ALD TiO2 thin films using ozone and PEALD-TiO2 using O2 plasma due to the formation of highly reactive atomic O, which acted as a more efficient adsorption site for TiCl4 than hydroxyl groups [13] and [14]. They suggested that the excess of atomic O created by the O2 plasma at the film surface could, similar to hydroxyl groups, enable the formation of oxychlorides as surface intermediate species [14]. Similarly, the high GPC of PEALD-SnO2, as compared with ALD-SnO2, was considered to be contributed by the highly reactive excess atomic O generated from the decomposition of O2 gas during the plasma process, which could acted as a more efficient adsorption site for SnCl4 than hydroxyl groups.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.
ผลการอภิปรายและรูป 1 (ก) และ (ข) แสดงให้เห็นการพึ่งพาอาศัยกันของ GPC และถิ่นที่สอดคล้องกันของภาพยนตร์ PEALD SnO2thin ใน SnCl4 และ O2 เวลาชีพจรพลาสม่าที่กำลังไฟพลาสม่าคงที่ 180 ดับบลิว GPC ของ SnO2 ฟิล์มบางได้อิ่มตัวประมาณ 0.072 นาโนเมตร / วงจรเมื่อ SnCl4 และเวลาชีพจร O2plasma เกิน 1 วินาทีและ 5 วินาทีตามลำดับ ดังนั้นการพึ่งพาสารตั้งต้นและชีพจรพลาสม่าใน GPC จัดแสดงมรกตลักษณะทั่วไปตนเองอิ่มตัว แต่พลังพลาสม่าต่ำกว่า 180 วัตต์ส่งผลให้ลดลง GPC ของ SnO2 ฟิล์มบางคงที่ SnCl4 (1 วินาที) และ O2 พลาสม่า (5 วินาที) ครั้งชีพจรดังแสดงในรูป 1 (ค) ผลที่ได้นี้เกิดขึ้นเพราะเป็นเวลาชีพจรพลาสม่านานกว่า 5 วินาทีจะต้องดำเนินการทำปฏิกิริยากับพลังพลาสม่าที่ลดลงเนื่องจากมีการใช้พลังงานที่ต่ำกว่าสำหรับการเกิดปฏิกิริยา เมื่อเวลาชีพจรพลาสม่าเพิ่มขึ้นถึง 10 วินาทีสำหรับ 100W ที่ GPC ของภาพยนตร์เรื่องนี้ได้รับการเพิ่มขึ้นยัง 0.072 นาโนเมตร / รอบ ในขณะที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญของ NR (ประมาณ 1.95) ซึ่งตรงกับที่กลุ่มของ SnO2 2.006 ถูกตั้งข้อสังเกตโดยไม่คำนึงถึงสภาวะการเจริญเติบโต ในที่สุดความหนาของฟิล์มที่เพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงกับรอบการสะสมเพิ่มขึ้นดังแสดงในรูป 1 (ง) ซึ่งเป็นตัวแทนลักษณะเฉพาะของการควบคุมความหนาที่แม่นยำในกระบวนการ PEALD ดังนั้นมูลค่าของความลาดชัน (ประมาณ 0.072 นาโนเมตร / รอบ) คำนวณโดยการถดถอยเชิงเส้นจะได้รับการพิจารณาเป็น GPC ของ SnO2 ในการศึกษานี้ [2] และ [10] ซึ่งสอดคล้องกับ GPC จากรูป 1 (a-c) การคาดการณ์ของความหนาของฟิล์มเผยให้เห็นว่าล่าช้านิวเคลียสสำหรับ PEALD-SnO2 สั้นมากซึ่งหมายความว่าพลาสม่า O2 เห็นได้ชัดส่งเสริมนิวเคลียสของ SnO2 ฟิล์มบางโดยการให้อะตอมออกซิเจนจากเฟสก๊าซ มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าอิ่มตัว GPC (0.072 นาโนเมตร / รอบ) ประมาณสองเท่าสูงกว่านั้น (0.04 นาโนเมตร / รอบ) ที่สังเคราะห์จากสารตั้งต้น SnCl4 เดียวกันและผิดใจ H2O ตามที่รายงานก่อนหน้านี้ [9] มีรายงานว่า GPCs สูงถูกจัดแสดงมรกต TiO2 ฟิล์มบางโดยใช้โอโซนและ PEALD-TiO2 โดยใช้พลาสม่า O2 เนื่องจากการสะสมของ O อะตอมปฏิกิริยาสูงซึ่งทำหน้าที่เป็นสถานที่ในการดูดซับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับ TiCl4 กว่ากลุ่มไฮดรอกซิ [13] และ [ 14] พวกเขาชี้ให้เห็นว่าส่วนเกินของ O อะตอมที่สร้างขึ้นโดยพลาสม่า O2 ที่พื้นผิวของฟิล์มจะคล้ายกับกลุ่มไฮดรอกเปิดใช้งานการก่อตัวของ oxychlorides ชนิดพื้นผิวกลาง [14] ในทำนองเดียวกัน GPC สูงของ PEALD-SnO2 เทียบกับ ALD-SnO2 ได้รับการพิจารณาจะได้รับการสนับสนุนโดยโออะตอมปฏิกิริยาสูงเกินที่เกิดจากการสลายตัวของก๊าซ O2 ในระหว่างกระบวนการพลาสม่าซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสถานที่ในการดูดซับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับ SnCl4 กว่ากลุ่มไฮดรอก