Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 27: Diagnostics II
P 27.6: Vortrag
Donnerstag, 5. März 2015, 15:30–15:45, HZO 30
Diagnostiken mit hoher zeitlicher Auflösung zur Untersuchung der Teilchendynamik in HiPIMS Plasmen — •Wolfgang Breilmann1, Felix Mitschker2, Katharina Grosse1, Christian Maszl1, Jan Benedikt1 und Achim von Keudell1 — 1Ruhr-Universität Bochum, Institute for Experimental Physics II, 44780 Bochum, Germany — 2Ruhr-Universität Bochum, AEPT, 44780 Bochum, Germany
High Power Magnetron Sputtering (HiPIMS) Plasmen erzeugen Beschichtungen mit vorteilhaften mechanischen Eigenschaften, weisen jedoch verringerte Beschichtungsraten auf verglichen mit dcMS Plasmen. Aus diesem Grund werden große Anstrengungen unternommen die Dynamiken von HiPIMS Plasmen zu verstehen. Da typische Entladungsdauern im Bereich von 5 µ s bis 400 µ s liegen, werden Diagnostiken mit ausreichend hoher Zeitauflösung benötigt. Es werden drei Diagnostiken erläutert.
Die Methode des rotierenden Shutters erzeugt ein zeitlich aufgelöstes Profil des Schichtwachstums am Substrat (Auflösung 25 µ s), welches mittels Profilometrie analysiert werden kann. Die Verwendung eines Massenspektrometers mit einem Transientenrekorder liefert energie-, zeit- und massenaufgelöste Ionenenergieverteilungen und Ionenflüsse mit einer zeitlichen Auflösung von 100 ns. Mit Phase Resolved Optical Emission Spectroscopy (PROES) Messungen kann die Emission verschiedener Spezies zeit- und ortsaufgelöst im Mikrosekunden Bereich beobachtet werden. Besprochen werden die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden anhand von Ergebnissen aus Messungen.