Hannover 2016 – scientific programme

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 25: Poster Session- Theory and Modelling

P 25.18: Poster

Thursday, March 3, 2016, 16:30–19:00, Empore Lichthof

Konsistente kinetische Simulation von Plasma und Sputtertransport in kapazitiv gekoppelten Plasmen — •Frederik Schmidt, Jan Trieschmann und Thomas Mussenbrock — Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik, Universitätsstraße 150, 44801 Bochum, Deutschland

Sputterplasmen finden breite Anwendung zur Erzeugung funktionaler Schichten (z.B. Härtung, Korrosionsschutz). Diese Prozesse werden häufig bei Gasdrücken < 1 Pa betrieben. Für deren Verständnis -- insbesondere der gekoppelten Prozesse -- ist eine konsistente Betrachtung des Plasmas und des Transports dadurch gesputterter Teilchen von großer Bedeutung. Wegen großer mittlerer freier Weglängen und der nicht-thermischen gesputterten Spezies, bieten sich zur theoretischen Analyse lediglich kinetische Verfahren an.

Die Particle-in-Cell (PIC) Methode wird zur kinetischen Beschreibung des Plasmas verwendet. Darauf aufbauend wird der Sputtertransport mit Hilfe der Test Multi-Particle Methode (TMPM) bestimmt. Hierzu wird der selbstkonsistent simulierte Ionenfluss über den Fluss gesputterter Teilchen an das Modell des Teilchentransports gekoppelt. Am Beispiel eines kapazitiv gekoppelten Plasmas (CCP) werden die räumlich aufgelösten Dichten und Flüsse aller vorkommenden Spezies und deren Geschwindigkeitverteilung diskutiert. Die Ergebnisse werden ferner mit einem kinetischen Transportmodell der Neutralteilchen verglichen und diskutiert.

(Diese Arbeit wird im Rahmen des SFB/Transregio 87 durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.)