Berlin 2014 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 23: Low Temperature Plasmas II

P 23.6: Vortrag

Donnerstag, 20. März 2014, 15:30–15:45, SPA HS201

Kinetische Simulation von Modenübergängen und Hysterese-Effekten in kapazitiven Hochfrequenzentladungen — •Sebastian Wilczek¹, Jan Trieschmann¹, Julian Schulze², Edmund Schüngel², Ralf Peter Brinkmann¹, Zoltan Donkó³, Aranka Derzsi³, Ihor Korolov³ und Thomas Mussenbrock¹ — ¹Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum, Germany — ²Department of Physics, West Virginia University, Morgantown, USA — ³Wigner Research Center for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary

In kapazitiv gekoppelten Hochfrequenz-Niederdruckplasmen treten in Abhängigkeit von der Kombination unterschiedlicher äußerer Parameter eine Vielzahl kinetischer Effekte auf. Ein wichtiger Mechanismus ist die stochastische Heizung. Elektronen wechselwirken mit der hochfrequent oszillierenden Randschicht und gewinnen im Mittel kinetische Energie. Für die Wechselwirkung spielt der Auftreffzeitpunkt der Elektronen die entscheidende Rolle. Ob die Elektronen die Randschicht erreichen während diese kollabiert oder expandiert, kann über die Anregungsfrequenz und den Elektrodenabstand eingestellt werden. Man hat somit die Möglichkeit, direkten Einfluss auf die stochastische Heizung zu nehmen. Der Beitrag diskutiert abrupte Übergänge von Betriebsmodi von kapazitiven Hochfrequenzentladungen, die im Rahmen von Particle-in-Cell-Simulationen beobachtet werden. Eine kleine Veränderung der Anregungsfrequenz führt u.U. zu einer drastischen Erhöhung der Elektronendichte. Es wird gezeigt, dass die unterschiedlichen Betriebsmodi bestimmten Hystereseeffekten unterliegen.