Влияние фотоабсорбционной конвекции на скорость роста осадка при лазерно-химическом осаждении из газовой фазы аморфного гидрогенизированного кремния под действием непрерывного СO2-лазера

Исследована зависимость скорости роста осадка от геометрических параметров – диаметра пучка и расстояния между осью пучка и подложкой – при лазерно-химическом осаждении кремния из смеси моносилана с аргоном под действием непрерывного СO₂-лазера. Для выяснения причин наблюдаемых зависимостей проводились прямые термопарные измерения температуры газа в окрестности лазерного пучка. Результаты этих измерений сравнивались с результатами численного моделирования. Расчетные температуры газа в зависимости от расстояния ось пучка – подложка хорошо совпадают с данными эксперимента, в то время как расчетное поведение температуры газа в зависимости от диаметра пучка противоречит измеренному. На основе анализа полученных результатов и литературных данных сделан вывод о том, что причиной уменьшения скорости роста осадка с уменьшением диаметра пучка (при неизменной его мощности) является интенсификация фотоабсорбционной конвекции. Сделано заключение о небходимости учета конвективного охлаждения газа при построении адекватной теоретической модели рассматриваемого процесса.