Modellierung und Simulation der Elektronendynamik in magnetisierten technischen Hochleistungsplasmen
- Hochleistungsimpulsmagnetronsputtern (HiPIMS) wird insbesondere zur Beschichtung von Oberflächen eingesetzt. Der niedrige Neutralgasdruck in solch einem Plasma-Prozess erfordert eine kinetische Beschreibung, u. a. der Elektronen. Konventionelle kinetische Methoden, prinzipiell in der Lage zum fundamentalen Prozessverständnis beizutragen, scheitern aufgrund ihres zugrunde liegenden numerischen Rechenschemas. Dieses skaliert unvorteilhaft mit der vergleichsweise hohen Elektronendichte. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeit bezogen auf die Elektronendynamik ein alternativer Ansatz aufgezeigt, der wie sich herausstellt, insbesondere an der Schnittstelle zur Kathodenrandschicht am Target adäquate Randbedingungen erfordert. Darüber hinaus wird neben der fundamentalen Charakterisierung des extern aufgeprägten Magnetfeldes, welches die Elektronendynamik prozessbedingt maßgeblich beeinflusst, mithilfe von Einzelteilchensimulationen der Dynamik an der angeführten Schnittstelle nachgegangen.
Author: | Dennis KrügerORCiDGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-82371 |
DOI: | https://doi.org/10.13154/294-8237 |
Referee: | Ralf Peter BrinkmannORCiDGND, Thomas MussenbrockORCiDGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | German |
Date of Publication (online): | 2021/08/11 |
Date of first Publication: | 2021/08/11 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
Date of final exam: | 2020/12/17 |
Creating Corporation: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
Tag: | Plasmadynamik |
GND-Keyword: | Plasma; Hochleistungsimpulsmagnetronsputtern; Magnetron; Magnetronsputtern; Plasmarandschicht |
Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Theoretische Elektrotechnik |
Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik |
faculties: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
Licence (German): | Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |