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P: Fachverband Plasmaphysik

P 9: Diagnostische Methoden

P 9.2: Vortrag

Dienstag, 20. März 2007, 11:45–12:00, 6C

Charakterisierung reaktiver Entladungen -- Simulation mit FemLab zur Plasmaabsorptionsonde — •Christian Scharwitz, Marc Böke und Jörg Winter — Institut für Experimentalphysik II, Ruhr-Universität Bochum

Zur Bestimmung der lokalen Elektronendichte von Plasmen werden häufig Sonden eingesetzt. Bei der Verwendung in reaktiven Plasmen unterliegen sie Abscheidungs- und Ätzprozessen, die einen Störfaktor für die Messung darstellen. Eine Möglichkeit, eine Sonde gegen diese Störeinflüsse zu schützen, besteht in einer sie abschirmenden Ummantelung. Eine Absorptionssonde ist durch eine dielektrische Umhüllung geschützt und damit unempfindlich gegen Schichtabscheidung oder Plasmaätzen. Mit Hilfe einer kleinen Antenne am Sondenkopf wird ein Reflexionsspektrum in Abhängigkeit von der Frequenz aufgenommen. Bei einer für die Entladung charakteristischen Frequenz wird ein Absorptionssignal beobachtet, aus dessen Frequenzlage die Elektronendichte bestimmt werden kann. Mit wachsender Elektronendichte spaltet sich das Absorptionssignal auf und zeigt zwei und mehr Peaks. Zur Analyse dieses Verhaltens wurde eine kommerzielle Simulationssoftware (FemLab von Comsol) eingesetzt, mit der die experimentellen Gegebenheiten modelliert wurden. Das Plasma wurde dabei als halbunendliches, stoßfreies Dielektrikum implementiert. Die Simulationsrechnung gibt das experimentell beobachtete Verhalten der Signalaufspaltung wieder.

Gefördert durch die DFG im Rahmen des GRK 1051.