Dynamics of reactive and non-reactive capacitively coupled radio-frequency driven plasma discharges in response to nanoparticle formation

  • The properties of radio-frequency driven plasmas containing reactive gases are strongly influenced by the appearance of nano-sized dust particles in the discharge volume. It is known that the dust particles induce additional electron losses making the plasma electronegative with much higher electron temperature. As the presence of dust changes the discharge conditions, it is of an essential importance to determine their influence on different plasma parameters. Using the method of plasma pulsing to control the dust formation and applying simultaneously different diagnostic techniques, the behavior and mutual relation of the key plasma parameters (electron, ion, and metastable densities, currents, and voltages) after the nanoparticle formation is determined. A better understanding of the dominant production and loss processes in dusty plasmas may contribute to the efficient implantation of dusts into materials and production of new materials with improved characteristics.
  • Die Eigenschaften von RF-Plasmen die reaktive Gase beinhalten werden stark durch das Auftreten von Staubpartikel im Nanometer-Bereich in der Entladung beeinflusst. Es ist bekannt, dass die Staubpartikel zusätzliche Elektronenverluste induzieren. Eine Folge sind elektronegative Plasmen und höhere Elektronentemperaturen. Da Staubpartikel die Entladungsbedingungen ändern, ist es wichtig ihren Einfluss auf die verschiedenen Plasma-Parameter zu kennen. Durch den gepulsten Betrieb der Entladung, und damit Kontrolle der Staubentwicklung, sowie gleichzeitig verwendeten Diagnostiken, kann die Abhängigkeit wichtiger Parameter (Elektron-, Ionen-, Metastabilen-Dichten, Ströme, Spannungen) von der Staubentwicklung beobachtet werden. Ein besseres Verständnis der Erzeugungs- und Verlust-Mechanismen in staubigen Plasmen kann einen Beitrag leisten zu einer effizienten Implantation von Staubpartikeln in abgeschiedene Materialien und damit zur Entwicklung von Materialien mit verbesserten Eigenschaften.

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Metadaten
Author:Brankica Sikimić
URN:urn:nbn:de:hbz:294-38707
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2013/09/05
Date of first Publication:2013/09/05
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2013/07/18
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:Komplexes Plasma; Nanopartikel; Elektronendichte; Metastabile Phase / Dichte (Physik); Ion
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht