Plasma-Plasma-Wechselwirkung: Modellierung von Micro Cavity Plasma Arrays

Alexander Wollny, Ralf Peter Brinkmann

DPG Früh­jahrs­ta­gung 2015, Bochum, Ger­ma­ny, 2-5 March


Abstract

Micro Cavity Plasma Arrays werden aus einer Matrix von in Siliziumwafer geätzten inverspyramidalen Kavitäten in der Größenordnung von einigen 10 bis 100 Mikrometern gebildet. Die Gegenelektrode zum geerdeten Silizium stellt ein in ein Dielektrikum eingebettetes Elektrodengitter dar. Bei einer Anregung mit einer Frequenz im Bereich von 10-100 kHz in einer Argon-Atmosphäre stellen diese Arrays eine effiziente Lichtquelle dar. Die Lichtemission dieser großflächigen Quelle erscheint dem bloßen Auge als homogen. Jedoch zeigen räumlich und zeitlich hoch-aufgelöste Messungen von V. Schulz-von der Gathen und seinen Mitarbeitern [1] eine starke Wechselwirkung einzelner benachbarter Mikroentladungen. In diesem Beitrag stellen wir Ergebnisse aus zwei-dimensionalen Simulationen vor, die Wechselwirkung unter benachbarten Kavitäten erklären [2]. Weiterhin stellen wir, ausgehend von Erkenntnissen aus den zwei-dimensionalen Simulationen, ein vereinfachtes Modell gekoppelter ein-dimensionaler Modelle vor, das die Simulation mehrerer Anregungsperioden ermöglicht. Dabei wird die Kopplung durch den Photonentransport zwischen einzelnen Kavitäten und der photoneninduzierten Sekundärelektronenemission berücksichtigt.

[1] H. Boettner, et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 43 124010 (2010) [2] A. Wollny, et al., Appl. Phys. Lett. 99, 141504 (2011)

Tags: Micro, plasma