Electron Cyclotron Resonance Plasma Sources and Their Use in Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition of Thin Films

Popov, O. E.

doi:10.1016/b978-0-08-092513-4.50007-6

Cited by 16 publications

(8 citation statements)

References 187 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…[82]- [84] In these discharges, a cavity resonator with an axially varying magnetic field is used to effectively couple microwave energy into electrons by resonant adsorption. A common industrial microwave frequency is 2.45 GHz.…”

Section: Electron Cyclotron Resonance (Ecr) Plasma Sourcementioning

confidence: 99%

The Low-Pressure Plasma Processing Environment

Mattox¹

1998

Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing

View full text Add to dashboard Cite

Section: Electron Cyclotron Resonance (Ecr) Plasma Sourcementioning

confidence: 99%

The Low-Pressure Plasma Processing Environment

Mattox¹

1998

Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing

View full text Add to dashboard Cite

“…Electron cyclotron resonance (ECR) discharges have become an area of intense research in recent years. Their specific advantages allow their use for several industrial processes such as etching [1] and thin film deposition [2]. Due to the low operating pressure an anisotropic ion velocity distribution function can be achieved providing good profile control in etching devices, while low gas temperatures prevent surfaces from being damaged.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Self-consistent modelling of overdense plasmas in ECR discharges

Hemmers

Kempkens

Uhlenbusch

1998

J. Phys. D: Appl. Phys.

View full text Add to dashboard Cite

A two-dimensional self-consistent model of a large-volume ECR discharge is presented. The set-up of the plasma source is introduced briefly. The model treats electrons as a fluid assuming a Maxwellian velocity distribution and determines electron density and temperature from a particle and energy balance. Wave propagation in the plasma is calculated from a wave equation derived from Maxwell's equations in matter. The self-consistent coupling of the equations is achieved by determining the material properties of the plasma from the dispersion relation of right-hand circularly polarized waves propagating parallel to the external magnetic field. We do not adopt the cold plasma approximation so that thermal effects like Doppler broadening of the resonance zone and collisionless electron cyclotron heating of the plasma are included. The neutral temperature is estimated from a global balance of energy. Results of the simulation for different operating conditions are discussed and compared with theoretical predictions and experimental data of other authors.

show abstract

“…ηελ πξψηε πεξίπησζε, ην ειεθηξφλην πεξηζηξέθεηαη γχξσ απφ ην καγλεηηθφ πεδίν ζηελ ίδηα θαηεχζπλζε κε ην δηάλπζκα ηνπ ειεθηξηθνχ πεδίνπ, ελψ ζηε δεχηεξε πεξηζηξέθεηαη ζηελ αληίζεηε θαηεχζπλζε. Δίλαη εκθαλέο απφ ηε ζρέζε, πσο θπθινηξνληθφο ζπληνληζκφο κπνξεί λα ζπκβεί κφλν γηα ηα R-waves [123].…”

Section: παξαγσγή ηόλησλ Hζηνλ όγθνunclassified

“…Θεσξεηηθφ Τπφβαζξν πεξηιακβάλνπλ: θαζαξά θπθινηξνληθή ζέξκαλζε [125], θπθινηξνληθή ζέξκαλζε κεηαηνπηζκέλε απφ ην θαηλφκελν Doppler [132], απνξξφθεζε θπκάησλ Whistler [133], απνξξφθεζε L-wave [134,135], πβξηδηθνχο ζπληνληζκνχο [136,137], αξκνληθνχο ζπληνληζκνχο [136], γεσκεηξηθνχο ζπληνληζκνχο πιάζκαηνο [138], ζηνραζηηθή ζέξκαλζε [139], κε γξακκηθή απνξξφθεζε ηζρχνο [140] θαη κε ζπληνληζκέλε απνξξφθεζε κε θξνχζεηο [136]. Γηα κία εθηεηακέλε παξνπζίαζε ησλ δηεξγαζηψλ απηψλ, βιέπε ηηο αλαθνξέο [123,136,141] θαη ηηο εθεί αλαθνξέο.…”

Section: παξαγσγή ηόλησλ Hζηνλ όγθνunclassified

“…Οη πεγέο Κπθινηξνληθνχ πληνληζκνχ Ζιεθηξνλίσλ (Electron Cyclotron Resonance, ECR) έρνπλ κειεηεζεί εθηελψο ζηα πιαίζηα δηαθφξσλ εθαξκνγψλ πιάζκαηνο θαη δεζκψλ ηφλησλ[123]. Ζ εθαξκνγή ηνπο ζηελ παξαγσγή αξλεηηθψλ ηφλησλ πδξνγφλνπ είλαη έλα ζέκα πνπ κειεηάηαη αθφκα[31,51,124].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Πειραματική Μελέτη Της Παραγωγής Αρνητικών Ιόντων Η- Από Πλάσμα Κυκλοτρονικού Συντονισμού Ηλεκτρονίων

Αλειφέρης¹

View full text Add to dashboard Cite

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αφορά στην πειραματική μελέτη της παραγωγής αρνητικών ιόντων υδρογόνου (H-) από μία πολύ-διπολική πηγή πλάσματος Κυκλοτρονικού Συντονισμού Ηλεκτρονίων (ECR) οδηγούμενη από μικροκύματα. Οι πηγές H- βρίσκουν εφαρμογή κατά κύριο λόγο σε επιταχυντές υψηλής ενέργειας και σε συστήματα έγχυσης ουδετέρων σωματιδίων για τη θέρμανση του πλάσματος θερμοπυρηνικής σύντηξης. Στην κατεύθυνση αυτή, δύο πηγές ("Προμηθέας Ι" και "ROSAE III") σχεδιάστηκαν, κατασκευάστηκαν και μελετήθηκαν. Και οι δύο πηγές οδηγούνται από δισδιάστατα δίκτυα στοιχειωδών διπολικών πηγών ECR. Όπως έχει αποδειχθεί, ο σχηματισμός αρνητικών ιόντων στις πηγές αυτές οφείλεται στον μηχανισμό παραγωγής στον όγκο του πλάσματος, ο οποίος αφορά κυρίως στη διαχωρίζουσα προσάρτηση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας σε δονητικά διεγερμένα μόρια. Σε αντίθεση με τις αποκαλούμενες πηγές επιφάνειας, οι πηγές όγκου έχουν το πλεονέκτημα της λειτουργίας χωρίς καίσιο. Στα πλαίσια της εργασίας πραγματοποιείται εκτενής παραμετρική μελέτη με σκοπό την βελτιστοποίηση των πηγών αυτών. Η μελέτη αυτή αφορά τόσο στη γενικότερη λειτουργία όσο και στην παραγωγή αρνητικών ιόντων και γίνεται μέσω: ηλεκτροστατικών καθετήρων, φωτο-απόσπασης με laser, οπτικής φασματοσκοπίας εκπομπής, τόσο στην περιοχή του ορατού όσο και στην περιοχή του υπεριώδους κενού, καθώς και φασματοσκοπίας απορρόφησης και επαγόμενου φθορισμού στην περιοχή του υπεριώδους κενού χρησιμοποιώντας την ακτινοβολία συγχροτρονίου σε μία ειδικά σχεδιασμένη διάταξη ("SCHEME"). Αναλυτικά: Η πηγή "Προμηθέας Ι", η οποία είναι εγκατεστημένη στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του Πανεπιστημίου Πατρών, μελετάται λεπτομερώς (EEDF, πυκνότητα H-, φάσματα εκπομπής κλπ.), σε μία ευρεία περιοχή πειραματικών συνθηκών (π.χ. πίεση, ισχύ, θέση ζωνών ECR), αποδεικνύοντας την αποδοτικότητα της στην παραγωγή αρνητικών ιόντων και αποκαλύπτοντας την περιοχή βέλτιστης λειτουργίας. Η συνεισφορά της διαχωρίζουσας προσάρτησης και του συντονισμένου ιονισμού ουδετέρων στην παραγωγή ιόντων της πηγής εκτιμάται, και η υπεροχή του πρώτου μηχανισμού αποδεικνύεται βάσει ενός μοντέλο ισορροπίας. Λόγω της σημασίας των περιστροφικά-δονητικά διεγερμένων μορίων για τη διαχωρίζουσα προσάρτηση, η μελέτη επικεντρώνεται στους μηχανισμούς σχηματισμού τους. Δύο μηχανισμοί λαμβάνονται υπόψη με κατάλληλα προσαρμοσμένα πειράματα: η επανασυνδέουσα εκρόφηση ατόμων υδρογόνου στις επιφάνειες διαφόρων υλικών ("ROSAE III" και "SCHEME") και η διέγερση από κρούσεις με ηλεκτρόνια μέσω προσωρινών μοριακών καταστάσεων singlet ("Prometheus I"). Η μελέτη της επανασυνδέουσας εκρόφησης προσεγγίζεται με δύο τρόπους. Με την πηγή "ROSAE III", η οποία είναι εγκατεστημένη στο Εργαστήριο Υποατομικής Φυσικής και Κοσμολογίας στη Grenoble της Γαλλίας, εκτιμάται η έμμεση συνεισφορά του μηχανισμού στην παραγωγή αρνητικών ιόντων, μέσω του σχηματισμού περιστροφικά δονητικά διεγερμένων μορίων σε πλάσμα ECR. Στη δεύτερη προσέγγιση, σχεδιάζεται η πηγή SCHEME και γίνεται η εγκατάσταση της στο Συγχροτρόνιο Soleil στο Παρίσι (Γαλλία), για την ανεξάρτητη μελέτη της συνεισφοράς της επανασυνδέουσας εκρόφησης ατόμων με τη χρήση διαγνωστικών που βασίζονται στην ακτινοβολία συγχροτρονίου. Ο σχηματισμός δονητικά διεγερμένων μορίων μέσω διεγέρσεων μοριακών καταστάσεων singlet στην πηγή "Προμηθέας Ι" μελετάται με τη χρήση φασματοσκοπίας εκπομπής στην περιοχή του υπεριώδους κενού. Μία συνδυαστική μελέτη μέσω φασματοσκοπίας εκπομπής στην περιοχή του υπεριώδους κενού, φωτο-απόσπασης και ηλεκτροστατικών καθετήρων επιτρέπει την ταυτοποίηση των παραγόντων που περιορίζουν την παραγωγή αρνητικών ιόντων στο πλάσμα ECR της πηγή "Προμηθέας Ι". Τέλος, συζητούνται πιθανές λύσεις ώστε να ξεπεραστούν οι περιορισμοί αυτοί.

show abstract

Electron Cyclotron Resonance Plasma Sources and Their Use in Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition of Thin Films

Cited by 16 publications

References 187 publications

The Low-Pressure Plasma Processing Environment

The Low-Pressure Plasma Processing Environment

Self-consistent modelling of overdense plasmas in ECR discharges

Πειραματική Μελέτη Της Παραγωγής Αρνητικών Ιόντων Η- Από Πλάσμα Κυκλοτρονικού Συντονισμού Ηλεκτρονίων

Contact Info

Product

Resources

About