Low-pressure silane plasmas (2-20 Pa) diluted with the noble gases helium and argon as well as hydrogen were generated by microwave excitation in order to determine plasma parameters and absolute particle number densities. Specific silane radicals (SiH, Si, , H) were measured by means of optical emission spectroscopy, whereas particle densities of silane, disilane and molecular hydrogen were measured with mass spectroscopy. Experimental results confirm model calculations, which were carried out to determine number densities of all silane radicals and of higher silanes as well as electron temperature. The electron temperature varies from 1.5 to 4 eV depending on pressure and gas mixture. The temperature of heavy particles is 450 K and the electron number density is . The rotational temperatures of SiH are between room temperature and 2000 K due to increasing dissociative excitation. In the plasma the number density of silane is reduced, whereas the number density of molecular hydrogen is close to the silane density, which is fed in. Particle densities of , disilane and atomic hydrogen are in the range of a few per cent of the silane number density. At low pressure the density is similar to and decreases with increasing pressure due to heavy particle collisions with silane producing higher silanes. Particle densities of SiH and Si are only in the range of some of the silane density decreasing with increasing collisions of heavy particles with silane and molecular hydrogen. In mixtures with argon Penning reactions increase the silane dissociation.
低圧シランプラズマ（2–20 Pa）を、ヘリウムおよびアルゴンといった希ガス、ならびに水素で希釈し、マイクロ波励起によって生成し、プラズマパラメータおよび絶対粒子密度を決定した。特定のシランラジカル（SiH、Si、）は、光発光分光法によって測定し、一方、シラン、ジシラン、および分子状水素の粒子密度は、質量分析法によって測定した。実験結果は、すべてのシランラジカルおよび高次シラン類の数密度と電子温度を決定するために実施したモデル計算を裏付けるものである。電子温度は、圧力およびガス混合比に応じて1.5〜4 eVの範囲で変化する。重粒子の温度は450 Kであり、電子数密度はである。SiHの回転温度は、解離励起の増大により室温から2000 Kの間で変化する。プラズマ中では、シランの数密度は減少する一方、分子状水素の数密度は供給されたシラン密度に近い値となる。、ジシラン、および原子状水素の粒子密度は、シラン数密度の数パーセントの範囲である。低圧では、密度はと類似しており、圧力の増加に伴って、重粒子とシランの衝突により高次シラン類が生成されるため減少する。SiHおよびSiの粒子密度は、シラン密度のわずか数パーセントの範囲にとどまり、重粒子とシランおよび分子状水素との衝突の増加に伴って減少する。アルゴンとの混合ガス中では、ペニング反応によってシランの解離が増大する。