Parts | Days | Selection | Search | Downloads | Help

P: Plasmaphysik

P 27: Plasmatechnologie (Poster)

P 27.1: Poster

Monday, March 9, 1998, 18:00–20:00, P 2

Verdampfung von Zirkonoxid in einem induktiv gekoppelten Plasma — •G. Lins, D.W. Branston und J. Verleger — Siemens AG, Fachzentrum Plasmatechnik, 91050 Erlangen

Induktiv gekoppelte Plasmen hoher Leistung können dazu eingesetzt werden, Schichten aus der Dampfphase abzuscheiden, wenn es gelingt, das ins Plasma eingebrachte Material vollständig zu verdampfen. Im Falle von Zirkonoxid wird die Verdampfung durch hohe Schmelz- und Siedetemperaturen (2963 bzw. 4573 K) erschwert. Eine Abschätzung zeigt jedoch, daß Zirkonoxidpartikel mit Korngrößen bis zu 25 Mikrometern in einem 10.000 K heißen Plasma in weniger als einer Millisekunde verdampfen, so daß die durch die Strömungsgeschwindigkeit des Plasmas von etwa 10 m/s bestimmte Verweildauer von einigen Millisekunden zur Verdampfung ausreichen sollte. Mit einer Hochfrequenzleistung bis zu 30 kW bei einer Frequenz von 4 MHz wurde ein Argon-Wasserstoff-Plasma im Druckbereich zwischen 350 und 450 mbar erzeugt. Die aus Intensitätsverhältnissen von Linien einfach ionisierten Zirkons in 10 cm Abstand von der heißen Kernzone des Plasmas bestimmte Temperatur zwischen 7000 und 8600 K erlaubt die Existenz von Zirkondampf an dieser Stelle. Durch ein Lichtstreuungsexperiment läßt sich eine praktisch vollständige Verdampfung nachweisen, wenn dem Plasma bis zu 5 Prozent Wasserstoff zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit beigemischt wird.