Im Bereich der Plasmatechnik gibt es zwei gängige Arten von Plasmen: Hochfrequenzplasmen (RF) und Mikrowellenplasmen.
Diese beiden Plasmatypen unterscheiden sich erheblich in ihrer Funktionsweise und ihrem Verwendungszweck.
Die Kenntnis dieser Unterschiede kann Ihnen bei der Auswahl des richtigen Plasmatyps für Ihre speziellen Anforderungen helfen.
Was ist der Unterschied zwischen RF- und Mikrowellenplasma? (5 Hauptunterschiede)
1. Frequenz des Betriebs
HF-Plasma arbeitet mit einer Frequenz von etwa 13,56 MHz.
Mikrowellenplasma hingegen arbeitet mit einer Frequenz von etwa 2,45 GHz.
Der Unterschied in der Frequenz führt zu unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen für jeden Plasmatyp.
2. Energieübertragung und Erwärmung
Mikrowellenplasmen zeichnen sich durch eine hohe elektromagnetische Strahlung im GHz-Bereich aus.
Diese hohe Frequenz ermöglicht eine effiziente Energieübertragung und Erwärmung des behandelten Produkts.
Mikrowellenplasma wird häufig für die Synthese von Kohlenstoffmaterialien wie Diamanten, Kohlenstoff-Nanoröhren und Graphen verwendet.
3. Spannungsanforderungen
RF-Plasma erfordert eine höhere Spannung von 1.012 Volt oder mehr, um die gleiche Abscheidungsrate zu erreichen wie DC-Plasma (Gleichstrom).
Bei RF-Plasma werden mithilfe von Radiowellen Elektronen aus den äußeren Schalen von Gasatomen entfernt.
Im Gegensatz dazu werden beim Gleichstromplasma die Atome des Gasplasmas direkt mit Elektronen beschossen.
4. Kammerdruck
RF-Plasma kann bei einem deutlich niedrigeren Kammerdruck von unter 15 mTorr aufrechterhalten werden.
Dies steht im Vergleich zu den 100 mTorr, die für DC-Plasma erforderlich sind.
Der niedrigere Druck ermöglicht weniger Kollisionen zwischen den geladenen Plasmateilchen und dem Zielmaterial, wodurch ein direkterer Weg für die Teilchen zum Sputtern auf das Substratmaterial geschaffen wird.
5. Eignung für verschiedene Zielmaterialien
RF-Plasma eignet sich besonders für Zielmaterialien, die isolierende Eigenschaften haben.
RF-Plasmasysteme, wie z. B. Hochfrequenz (RF)-Anlagen, die mit 13,56 MHz arbeiten, bieten eine lange Betriebsdauer ohne Wartungspausen, da sie keinen Elektrodenwechsel erfordern.
Außerdem können sie sowohl mit leitenden als auch mit isolierenden Zielmaterialien arbeiten.
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