Einschlussgüte von hochenergetischen Beamelektronen in kapazitiven RF-Entladungen

Sebastian Wilczek, Jan Trieschmann, Ralf Peter Brinkmann, Thomas Mussenbrock, Julian Schulze, Edmund Schüngel, Zoltán Donkó, Ihor Korolov, Aranka Derzsi

DPG Früh­jahrs­ta­gung 2015, Bochum, Ger­ma­ny, 2 March


Abstract

Die Dynamik von hochenergetischen Beamelektronen spielt in kapazitiven Hochfrequenz-Entladungen vor allem bei geringen Drücken eine wichtige Rolle. Diese gerichteten Elektronen werden durch die Randschichtexpansion beschleunigt und können bei einem geringen Elektrodenabstand ohne Stöße die gegenüberliegende Randschicht erreichen. Da die Energie der Beamelektronen durchaus größer ist, als die Ionisationsgrenze diverser Gase, sind diese essentiell wichtig, um das Plasma aufrecht zu erhalten. Es stellt sich somit die Frage, wie die Einschlussqualität für Elektronen an den Grenzflächen der Entladung ist. Bei einer geeigneten Wahl von Anregungsfrequenz, Plattenabstand und Druck können die Beamelektronen so beschleunigt werden, dass der Beam das Minimum der gegenüberliegenden oszillierenden Randschicht trifft. In diesem Fall überwinden die Beamelektronen das Randschichtpotential und gehen samt ihrer Energie an der Elektrode verloren. In dieser Arbeit wird im Rahmen von Particle-In-Cell Simulationen eine Frequenzvariation durchgeführt, um anschließend die Einschlussgüte der Elektronen über ein analytisches Modell zu diskutieren.

Tags: ccp, electron heating, modeling, PIC