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Enregistrement W2070796203 · doi:10.1021/ar500241x

Hot Wire Chemical Vapor Deposition Chemistry in the Gas Phase and on the Catalyst Surface with Organosilicon Compounds

2015· article· en· W2070796203 sur OpenAlexafffund
Yujun Shi

Notice bibliographique

RevueAccounts of Chemical Research · 2015
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueSemiconductor materials and devices
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Foundation for Innovation
Mots-clésOrganosiliconChemistryChemical vapor depositionCatalysisThin filmReactive intermediateChemical engineeringOrganic chemistryNanotechnologyMaterials science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

CONSPECTUS: Hot wire chemical vapor deposition (HWCVD), also referred to as catalytic CVD (Cat-CVD), has been used to produce Si-containing thin films, nanomaterials, and functional polymer coatings that have found wide applications in microelectronic and photovoltaic devices, in automobiles, and in biotechnology. The success of HWCVD is largely due to its various advantages, including high deposition rate, low substrate temperatures, lack of plasma-induced damage, and large-area uniformity. Film growth in HWCVD is induced by reactive species generated from primary decomposition on the metal wire or from secondary reactions in the gas phase. In order to achieve a rational and efficient optimization of the process, it is essential to identify the reactive species and to understand the chemical kinetics that govern the production of these precursor species for film growth. In this Account, we report recent progress in unraveling the complex gas-phase reaction chemistry in the HWCVD growth of silicon carbide thin films using organosilicon compounds as single-source precursors. We have demonstrated that laser ionization mass spectrometry is a powerful diagnostic tool for studying the gas-phase reaction chemistry when combined with the methods of isotope labeling and chemical trapping. The four methyl-substituted silane molecules, belonging to open-chain alkylsilanes, dissociatively adsorb on W and Ta filaments to produce methyl radical and H2 molecule. Under the typical deposition pressures, with increasing number of methyl substitution, the dominant chemistry occurring in the gas phase switches from silylene/silene reactions to free-radical short chain reactions. This change in dominant reaction intermediates from silylene/silene to methyl radicals explains the observation from thin film deposition that silicon carbide films become more C-rich with a decreasing number of Si-H bonds in the four precursor molecules. In the case of cyclic monosilacyclobutanes, we have shown that ring-opening reactions play a vital role in characterizing the reaction chemistry. On the other hand, exocyclic Si-H(CH3) bond cleavages are more important in the less-puckered disilacyclobutane molecules. Metal filaments are essential in HWCVD since they serve as catalysts to decompose precursor gases to reactive species, which initiate gas-phase reaction chemistry and thin film growth. We discuss the structural changes in metal filaments when exposed to various precursor gases. Depending on the nature of the radical intermediates formed from the hot-wire decomposition and subsequent gas-phase reactions, metal silicides and carbides can be formed. Overall, study of the gas-phase reaction chemistry in HWCVD provides important knowledge of the chemical species produced prior to their deposition on a substrate surface. This helps in identifying the major contributor to alloy formation on the filament itself and the film growth, and consequently, in determining the properties of the deposited films. An integrated knowledge of the gas-phase reaction chemistry, filament alloy formation, and thin film deposition is required for an efficient deposition of high-quality thin films and nanomaterials.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,310

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,055
Tête enseignante GPT0,321
Écart entre enseignants0,265 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations51
Publié2015
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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