Spectroscopic diagnostics and modeling of Ar/H2/CH4 microwave discharges used for nanocrystalline diamond deposition

Journal of Applied Physics

Volumn 96, Issue 11, 2004, Pages 6739-6751

  Lombardi, G ^a   Hassouni, K ^a   Benedic F ^a   Mohasseb, F ^a   Ropcke J ^b   Gicquel, A ^a  

^a UNIVERSITÉ PARIS 13   (France)

^b INP GREIFSWALD   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; DEPOSITION; DIAMOND FILMS; ELECTRONS; HYDROGEN; MATHEMATICAL MODELS; NANOSTRUCTURED MATERIALS;

ATOMIC CARBON DENSITY; GAS TEMPERATURE; MOLE FRACTIONS; NANOCRYSTALLINE DIAMOND DEPOSITION;

ELECTRIC DISCHARGES;

EID: 18444371093     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1814174     Document Type: Article

References (67)

1. D. M. Gruen, X. Pan, A. R. Krauss, S. Liu, J. Luo, and C. M. Foster, J. Vac. Sci. Technol. A 12, 1491 (1994).
2. D. M. Gruen, Annu. Rev. Mater. Sci. 29, 211 (1999).
3. F. Bénédic, M. B. Assouar, F. Mohasseb, O. Elmazria, P. Alnot, and A. Gicquel, Diamond Relat. Mater. 13, 347 (2004).
4. D. Zhou, D. M. Gruen, L. C. Qin, T. G. McCauley, and A. R. Krauss, J. Appl. Phys. 84, 1981 (1998).
5. D. M. Gruen, C. D. Zuiker, A. R. Krauss, and X. Pan, J. Vac. Sci. Technol. A 13, 1628 (1995).
6. A. N. Goyette, J. E. Lawler, L. W. Anderson, D. M. Gruen, T. G. McCauley, D. Zhou, and A. R. Krauss, J. Phys. D 31, 1975 (1998).
7. W. S. Huang, T. A. Groljohn, and J. Asmussen, Proceeding of the 27th IEEE International Conference on Plasma Science (IEEE, Piscataway, NJ, 2000) p. 180.
8. A. N. Goyette, J. E. Lawler, L. W. Anderson, D. M. Gruen, T. G. McCauley, D. Zhou, and A. R. Krauss, Plasma Sources Sci. Technol. 7, 149 (1998).
9. R G. Gordillo-Vazquez and J. M. Albella, Plasma Sources Sci. Technol. 13, 50 (2004).
10. K. Hassouni, T. A. Grotjohn, and A. Gicquel, J. Appl. Phys. 86, 134 (1999).
11. F. Mohasseb, G. Lombardi, F. Bénédic, K. Hassouni, F. Silva, and A. Gicquel, in Progress in Plasma Processing of Materials, edited by P. Fauchais and J. Amouroux (Begell House, New York, Wallingford, UK 2003), p. 689.
12. K. L. Mennigen, M. A. Childs, H. Toyoda, Y. Ueda, L. W. Anderson, and J. E. Lawler, Contrib. Plasma Phys. 35, 4 (1995).
13. J. Röpcke, L. Mechold, M. Käning, J. Anders, F. G. Wienhold, D. Nelson, and M. Zahniser, Rev. Sci. Instrum. 71, 3706 (2000).
14. G. Lombardi, G. D. Stancu, F. Hempel, A. Gicquel, and J. Röpcke, Plasma Sources Sci. Technol. 13, 27 (2004).
15. E. A. Ballik and D. A. Ramsay, J. Chem. Phys. 31, 1128 (1959).
16. S. Pellerin, K. Musiol, O. Motret, B. Pokrzywka, and J. Chapelle, J. Phys. D 29, 2850 (1996).
17. M. Heintze and M. Magureanu, J. Appl. Phys. 92, 2276 (2002).
18. G. Lombardi, F. Bénédic, F. Mohasseb, K. Hassouni, and A. Gicquel, Plasma Sources Sci. Technol. 13, 375 (2004).
19. W. M. Jackson, J. Chem. Phys. 61, 4177 (1974).
20. J. Luque and D. R. Crosley, SRI International Report MP 99-009, 1999, LIFBASE: Database and Spectral Simulation Program (v 1.6).
21. J. Luque, W. Juchmann, and J. B. Jeffries, J. Appl. Phys. 82, 2072 (1997).
22. A. N. Goyette, T. Matsuda, L. W. Anderson, and J. E. Lawler, J. Vac. Sci. Technol. A 16, 337 (1998).
23. J. B. Wills, J. A. Smith, W. E. Boxford, J. M. F. Elks, M. N. R. Ashfold, and A. J. Orr-Ewing, J. Appl. Phys. 92, 4213 (2002).
24. X. Duten, A. Rousseau, A. Gicquel, K. Hassouni, and P. Leprince, J. Phys. D 35, 1939 (2002).
25. M. Martin, J. Photochem. Photobiol., A 66, 263 (1992).
26. R. S. Mulliken, Z. Electrochem. 36, 603 (1930).
27. M. Zhao, T. G. Owano, and C. H. Kruger, Diamond Relat. Mater. 10, 1565 (2001).
28. M. S. Zahniser, D. D. Nelson, and C. E. Kolb, in Applied Combustion Diagnostics, edited by K. Kohse-Hoinghaus and J. Jeffries (Taylor and Francis, New York, 2002), p. 648.
29. D. D. Nelson, J. H. Shorter, J. B. McManus, and M. S. Zahniser, Appl. Phys. B 75, 343 (2002).
30. G. Guelachvili and R. N. Rao, Handbook of Infrared Standards (Academic, Orlando, 1986).
31. L. S. Rothman et al. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 82, 5 (2003).
32. L. Mechold, J. Röpcke, X. Duten, and A. Rousseau, Plasma Sources Sci. Technol. 10, 52 (2001).
33. J. Röpcke, L. Mechold, X. Duten, and A. Rousseau, J. Phys. D 34, 2336 (2001).
34. V. Schulz-von der Gathen, J. Röpcke, T. Gans, M. Käning, C. Lukas, and H. F. Döbele, Plasma Sources Sci. Technol. 10, 530 (2001).
35. G. Lombardi, K. Hassouni, G. D. Stancu, L. Mechold, J. Röpcke, and A. Gicquel, Plasma Sources Sci. Technol. (submitted).
36. S. L. Girshick, C. Li, B. W. Yu, and H. Han, Plasma Chem. Plasma Process. 13, 169 (1993).
37. K. Hassouni, O. Leroy, S. Farhat, and A. Gicquel, Plasma Chem. Plasma Process. 18, 325 (1998).
38. K. Hassouni, X. Duten, A. Rousseau, and A. Gicquel, Plasma Sources Sci. Technol. 10, 61 (2001).
39. A. Bogaerts and R. Gijbels, J. Anal. At. Spectrom. 15, 441 (2000).
40. M. C. M. van de Sanden, J. M. de Reget, and D. C. Schram, Phys. Rev. E 47, 2792 (1993).
41. W. B. Mayer, J. Chem. Phys. 42, 1790 (1965).
42. R. Engeln, K. G. Y. Letoumeur, M. G. H. Boogaarts, M. C. M. van de Sanden, and D. C. Schram, Chem. Phys. Lett. 310, 405 (1999).
43. R. N. Rudolph and J. H. Moore, Plasma Chem. Plasma Process. 10, 451 (1990).
44. L. Thomas, Ph.D. thesis, Université de Limoges, 1993.
45. A. J. M. Buuron, D. K. Otorbaev, M. C. M. van de Sanden, and D. C. Schram, Diamond Relat. Mater. 4, 1271 (1995).
46. J. Dotan and W. Lindinger, J. Chem. Phys. 76, 4972 (1982).
47. W. Zhu, A. Inspektor, A. R. Badzian, T. McKenna, and R. Messier, J. Appl. Phys. 68, 1489 (1990).
48. J. R. Wyatt, L. W. Strattan, S. C. Snyder, and P. M. Hierl, J. Chem. Phys. 62, 2555 (1975).
49. J. E. Velazco, J. H. Kolts, and D. W. Setser, J. Chem. Phys. 69, 4357 (1978).
50. A. B. Rakshit and P. Warneck, J. Chem. Phys. 74, 2853 (1981).
51. R. F. Meulenbroeks, A. J. van Beek, A. J. G. van Helvoort, M. C. M. van de Sanden, and D. C. Schram, Phys. Rev. E 49, 4397 (1994).
52. S. B. Radovanov, J. K. Olthoff, R. J. van Brunt, and S. Djurovic, J. Appl. Phys. 78, 746 (1995).
53. R. K. Janev, W. D. Langer, J. K. Evans, and D. E. Prost, Elementary Processes in Hydrogen-Helium Plasmas. Cross Sections and Reaction Rate Coefficients (Springer, Berlin, 1987).
54. K. Hassouni, C. D. Scott, S. Farhat, A. Gicquel, and M. Capitelli, Surf. Coat. Technol. 97, 391 (1997).
55. J. M. Yos, Transport Properties of Nitrogen Hydrogen, Oxygen and Air to 30 000 K, Technical Memorandum RAD-TM-63-7 (Avco Corp., Research and Advance Development Div., Wilmington, 1963).
56. T. Tatarczyk, E. H. Fink, and K. H. Becker, Chem. Phys. Lett. 40, 126 (1976).
57. G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure Volume I-Spectra of Diatomic Molecules (Krieger Publishing Company, Malabar, 1989).
58. C. F. Chabalowski and S. D. Peyerimhoff, Chem. Phys. 81, 57 (1983).
59. K. Hassouni, G. Lombardi, G. D. Stancu, L. Mechold, J. Röpcke, and A. Gicquel, J. Appl. Phys. (submitted).
60. A. Gicquel, K. Hassouni, Y. Breton, M. Chenevier, and J. C. Cubertafon, Diamond Relat. Mater. 5, 336 (1996).
61. Handbook of Chemistry and Physics, 81st ed., edited by D. R. Lide (Boca Raton, FL, CRC Press, 2000).
62. P. C. Redfern, D. A. Horner, L. A. Curtiss, and D. M. Gruen, J. Phys. Chem. 100, 11654 (1996).
63. T. G. McCauley, D. M. Gruen, and A. R. Krauss, Appl. Phys. Lett. 73, 1646 (1998).
64. D. G. Goodwin, J. Appl. Phys. 74, 6888 (1993).
65. W. Tan and T. A. Grotjohn, J. Vac. Sci. Technol. A 12, 1216 (1994).
66. U. M. Kelkar, M. H. Gordon, L. A. Roe, and Y. Li, J. Vac. Sci. Technol. A 17, 125 (1999).
67. M. H. Gordon, X. Duten, K. Hassouni, and A. Gicquel, J. Appl. Phys. 89, 1544 (2001).