การศึกษาเชิงคำนวณของขั้นตอนการดูดซับของแก๊สอลูมิเนียมคลอไรด์ ในกระบวนการอะตอมมิกซ์ เลเยอร์ ดีพอซิชั่นของฟิล์มบางอลูมิเนียมออกไซด์

Abstract

          งานวิจัยนี้ได้ศึกษาแบบจำลองการดูดซับโมเลกุลแก๊สอลูมิเนียมคลอไรด์บนพื้นผิวซิลิกอนโดยใช้จุดดูดซับเป็นไฮดรอกซิล ในขั้นตอนการดูดซับของกระบวนการปลูกฟิล์มบางแบบอะตอมมิกซ์ เลเยอร์ ดีพอซิชั่น (ALD) ที่อุณหภูมิ อุณหภูมิ 298.1 เคลวิน ลักษณะเฉพาะของการดูดซับคำนวณโดยใช้โปรแกรมเกาส์เซียน 09 (Gaussian 09) เพื่อนำข้อมูลที่ได้จากการศึกษาไปใช้เป็นพื้นฐานของการออกแบบการทดลองในกระบวนการปลูกฟิล์มบางอลูมิเนียมออกไซด์ ด้วยวิธีอะตอมมิกซ์ เลเยอร์ ดีพอซิชั่นที่อุณหภูมิต่ำ โดยใช้แก๊สอลูมิเนียมคลอไรด์(AlCl3 ) เป็นสารตั้งต้นและใช้ซิลิกอนระนาบ 100 เป็นวัสดุรองรับ จากการคำนวณด้วยโปรแกรมเกาส์เซียนพบว่ามีความเป็นไปได้ที่แก๊สอลูมิเนียมคลอไรด์ จะถูกดูดซับบนจุดดูดซับ -OH บนผิวซิลิกอนที่อุณหภูมิห้องโดยมีโครงสร้างแบบ Si9 H12 O2 AlCl นอกจากนี้ บทความนี้ยังรายงานลักษณะเฉพาะของการดูดซับแก๊สอลูมิเนียม และความถี่การสั่นของอะตอมอลูมิเนียมกับคลอรีนในย่านความถี่อินฟราเรดด้วย           This research purpose is to study the adsorption model of aluminum chloride gas on the silicon surface using hydroxylated silicon as the adsorption site in the adsorption step of atomic layer deposition (ALD) at low temperature. The characteristic of surface adsorption is calculated by Gaussian 09 package to utilize as the database in designing adsorption step in the ALD process. AlCl3 is used as the aluminium source and Si (100) is a substrate. Base on the Gaussian calculation, it is found AlCH3 possible to adsorb on the surface using - OH adsorption site as the Si9 H12 O2 AlCl structure at room temperature. Besides, this paper reports the adsorption characteristic and the vibrational frequency of aluminium and chlorine atom in the infrared region as well.