Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 2: Plasmatechnologie I

P 2.1: Fachvortrag

Montag, 3. März 1997, 14:00–14:30, P 11

Untersuchung des plasmainduzierten Aufbaus großer Moleküle
in einer Niederdruck-Hohlkathodenanordnung — •A. Leukens und J. Winter — Institut für Plasmaphysik, Forschungszentrum Jülich

Dünne Schichten auf Kohlenstoffbasis (a-C:H) haben aufgrund ihrer besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften vielfache technische Anwendungsmöglichkeiten. Die Schichten können beispielsweise aus DC-Glimm-entladungen in Kohlenwasserstoffen abgeschieden werden. An diesen schichtbildenden Plasmen wird in den hier durchgeführten Experimenten die Bildung von Mikropartikeln mit der Ionen-Massenspektrometrie untersucht. Erste Resultate belegen die plasmainduzierte Polymerisation auf Basis positiver Kohlenwasserstoff-Ionen. Durch den Übergang zu einer Modulationstechnik können im Plasmapotential eingeschlossene negative Ladungsträger zur Wand diffundieren und dort im Afterglow der Entladung eingefangen werden. Mit dem Plasmamonitor werden negative Molekülionen mit wesentlich größeren Massenzahlen als die der Kationen unter denselben Entladungsbedingungen beobachtet. Die Auswertung der entsprechenden Anionen-Massenspektren deutet auf Polymerisationsprozesse auch auf Basis negativer Molekülionen hin. Die Detektion reaktiver Radikale aus der Plasmaphase läßt vermuten, daß die Reaktivität der hier untersuchten Entladungsplasmen außerdem durch Neutralteilchenreaktionen erhöht wird. Die Ergebnisse werden anhand eines einfachen Ratengleichungssystems für das negative Glimmlicht und eines 1-dimensionalen Plasma-Schicht-Modells für den Kathodenfall diskutiert.