Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 24: Plasma-Wand-Wechselwirkung (Poster)

P 24.4: Poster

Donnerstag, 6. April 2000, 17:00–19:30, Aula

Chemische Erosion in H₂- und D₂-Plasmen: Methodik und Ergebnisse — •H. Paulin, U. Fantz und K. Behringer — EPP, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg

In einem planar induktiv gekoppelten HF-Plasma (27.1 MHz, 300 W) wurden die Ausbeuten der Erosion von Kohlenstoff durch niederenergetische Ionen und kalten Atome gemessen. Die Bestimmung der Ausbeute setzt eine genaue Kenntnis der Plasmaparameter, speziell der Flüsse auf die Probe, voraus. Untersuchungen der H- und D-Flüsse über einer grossflächigen Probe erlauben neben deren Bestimmung eine Abschätzung der Reflektionskoeffizienten. Verschiedene Diagnostikmethoden wie Emissionsspektroskopie, Mikro- welleninterferometrie und Langmuir-Sondenmessungen ergeben ein detalliertes Bild der Plasmaparameter im untersuchten Niederdruck- plasma. Der C-Fluss von der Probe wird in seinem relativen Verlauf durch optische Emissionsspektroskopie anhand der C₂, CH- und CD-Bande bestimmt. Gewichtsverlust- und Schichtabtragsmessungen dienen zur Absolutkalibrierung des Kohlenstoffflusses von der Probe weg. Die Variation der Ausbeute verschiedener Kohlenstoffmaterialien bei negativen Vorspannungen zwischen 5 und 50 V wird in Abhängigkeit von Substrattemperaturen zwischen 300 und 1000 K vorgestellt und mit den theoretisch erwarteten Werten [1] verglichen. Die Ergebnisse, insbesondere die für Ionenenergien kleiner 10 eV und die Erosion bei Raumtemperatur werden diskutiert. Auf den Isotopeneffekt, sowie die Wechselwirkung von atomarem und Ionenfluss wird eingegangen.

[1] J. Roth, C. Garcia-Rosales, Nuclear Fusion 37 (1997) 897