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SYIS: In-situ-Charakterisierung von Schichtabscheideprozessen

SYIS 1: In-Situ-Charakterisierung: Plasmaanalytik

SYIS 1.2: Hauptvortrag

Montag, 27. März 2000, 14:45–15:30, H 32

In–situ–Charakterisierung der Randschichteigenschaften in Plasmareaktoren mittels E–Feld–Messungen — •U. Czarnetzki, D. Luggenhölscher und H.F. Döbele — Institut für Laser– und Plasmaphysik, Universität GH Essen, 45117 Essen

Die Struktur der Randschichten in Gasentladungen bestimmt entscheidend den Beschuß von Elektroden, Oberflächen und Substraten mit energiereichen Ionen. In Radiofrequenzentladungen, wie sie u.a. zur Beschichtung eingesetzt werden, ist das dynamische Verhalten der Randschicht besonders komplex. Die räumlich und zeitlich aufgelöste Messung der elektrischen Feldstärke in den Schichten gewährt einen direkten Einblick in ihre Dynamik. In den letzten Jahren entwickelte laserspektroskopische Methoden machen solche In–Situ-Messungen mit hoher Empfindlichkeit (5 V/cm) und Dynamik (kV/cm) sowie guter räumlicher (0,1 mm) und zeitlicher (4 ns) Auflösung möglich. Aus den gemessenen Feldern folgt unmittelbar die Ionendichteverteilung, die Schichtspannung und der Verschiebungsstrom. Unter bestimmten Annahmen lassen sich weitere wichtige Größen wie der Elektronenleitungsstrom, der Ionenstrom und die Ionenenergieverteilungsfunktion ableiten. Zweidimensional aufgelöste Messungen geben darüber hinaus Informationen über die Homogenität der Entladung sowie die Ionentrajektorien bei nicht ebenen Strukturen. Messungen in Helium– und Wasserstoffentladungen werden vorgestellt und diskutiert.