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SYPO: Plasmaoberflächentechnik – Beschichten, Ätzen und Modifizieren

SYPO VI: HV VI

SYPO VI.1: Hauptvortrag

Dienstag, 12. März 2002, 09:30–10:15, HS 32

Oberflächenbearbeitung mit dielektrisch behinderten Entladungen bei Atmosphärendruck - plasmaphysikalische Grundlagen und Anwendungsfelder — •Hans-Erich Wagner — Institut für Physik der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Domstrasse 10a, 17489 Greifswald

Dielektrisch behinderte Entladungen, auch ”Barrierenentladungen” oder ”stille Entladungen” genannt, haben sich in den beiden letzten Jahrzehnten eine große Palette neuer Anwendungsfelder erschlossen. Seit fast 150 Jahren zur Produktion von Ozon im Einsatz, reicht heute das Spektrum von UV Strahlungsquellen, IR Hochleistungslasern und großdimensionalen Plasmadisplays über Anwendungen in der Umwelttechnik (Schadstoffabbau und Abgasreinigung) bis hin zur Bearbeitung von Oberflächen (Reinigung, Modifizierung, Schichtabscheidung, …).

Die zumeist filamentierten Entladungen treten unter speziellen Bedingungen, abhängig von der Geometrie, Gasart und Anregung, in einem diffusen Mode (Glow) auf. In dieser Betriebsform eignen sie sich besonders zur Gestaltung reaktiver Oberflächenprozesse. Im Vortrag werden wichtige Plasmaparameter für beide Formen zusammengestellt und das Übergangsverhalten zwischen ihnen diskutiert. Die Erzeugung der reaktiven Spezies für Oberflächenprozesse wird entscheidend durch die lokale reduzierte Feldstärke, die Elektronenkonzentration und -temperatur bestimmt. Ihre Kenntnis ist für die gezielte Einflussnahme auf den gewünschten Prozess wesentlich. Auf der Grundlage räumlich und zeitlich aufgelöster spektroskopischer Messungen (z.T. in der sub-ns und sub-mm Skala) ist es möglich, quantitative Aussagen über diese Schlüsselparameter zu erhalten. Es werden ausgewählte Beispiele über den Einsatz dieser Entladungen zur Oberflächenbearbeitung vorgestellt. Schwerpunkte im Vortrag sind die Plasmareinigung, Modifizierung von Oberflächen und die Abscheidung von Schichten auf der Basis siliziumorganischer Verbindungen.