Bochum 2002 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 7: Plasmadiagnostik

P 7.3: Vortrag

Dienstag, 19. März 2002, 15:50–16:05, HZO 60

Elektronendichte und Energieverteilungsfunktion in planar induktiv gekoppelten HF-Plasmen — •Patrick Starke, Ursel Fantz und Kurt Behringer — Lehrstuhl für Experimentelle Plasmaphysik, Institut für Physik, Universität Augsburg, 86135 Augsburg

Die Kenntnis der Elektronendichte und der Elektronenenergieverteilungsfunktion (EEVF) ist bei der Interpretation von Messergebnissen und der Modellierung von Plasmaprozessen von großer Bedeutung. Im vorliegenden HF-Plasma kann nicht von einer Maxwell-Verteilung ausgegangen werden. Die Elektronendichten wurden mit einem Mikrowelleninterferometer (f=150GHz) und einer Langmuir-Sonde (LS) gemessen. Untersucht wurden Helium-, Neon-, Argon-, Stickstoff- und Wasserstoffplasmen, sowie Mischungen in einem planar induktiv gekoppelten HF-Plasma. Variiert wurden Druck, eingekoppelte Leistung und Mischungsverhältnis. Die Ergebnisse aus beiden Methoden zeigen gute Übereinstimmung, die Abhängigkeiten werden diskutiert. Die EEVF wurde mit der LS im Energiebereich bis etwa 20 eV gemessen. Zusätzlich liefert die Emissionsspektroskopie (ES) Informationen über die EEVF im Bereich der Anregungsenergie angeregter Zustände. Um die EEVF im gesamten Energiebereich zu erhalten, wurden Rechnungen mit einem erweiterten Programm zur Lösung der homogenen Boltzmanngleichung durchgeführt. Mit dem freien Parameter der elektrischen Feldstärke wurden die EEVF an die Ergebnisse aus LS und ES angepasst. Der starke Abfall der EEVF bei höherer Energie zeigt, dass hauptsächlich Besetzungen aus metastabilen Niveaus zur gemessenen Strahlung beitragen. Diese Dichten wurden mit Absorptionsspektroskopie gemessen.