Magyar Tudományos Akadémia
Atommagkutató Intézet

Rádió-frekvenciás plazmák begyújtási és működési mechanizmusai

Szeminárium Rádió-frekvenciás plazmák begyújtási és működési mechanizmusai
Előadó

Dr. Donkó Zoltán

MTA Wigner FK SZFKI, Komplex Folyadékok Osztály
Időpont 2017.03.02 11:00
Helyszín MTA Atomki, nagyelőadó (Debrecen, Bem tér 18/c, XII. épület 3. emelet)
Esemény leírása

Az alacsony hőmérsékletű plazmák rendkívül széles, bár általánosan kevéssé ismert alkalmazási
körben fordulnak elő. Szerepük van pl. plazmakijelzőkben, gázlézerekben, kémiai analízist végző
műszerekben, valamint a mindennapi életünket segítő eszközök (laptopok, okostelefonok, stb.)
alapjául szolgáló integrált áramkörök előállításában, a szilícium és szilícium-oxid szeletek
megmunkálásánál. Szintén plazma alapú eljárásokra épül a napelemek gyártásánál a gőzfázisú
rétegleválsztás, vagy az orvosi célú implantátumok felületének funkcionalizálása. A fenti
alkalmazásokban a rádió-frekvenciás feszültséggel gerjesztett plazmaforrások alapvető fontosságúak.
Az elmúlt évtizedekben az említett alkalmazások optimalizálása nagyrészt empírikus úton haladt, a
kísérleti és szimulációs lehetőségek mára érték el azt a szintet, hogy az optimalizálási folyamatot
szisztematikus módon támogatni tudják. Az előadás a rádió-frekvenciás plazmák fizikájára
fókuszláva mutatja be az alkalmazások szempontjából releváns folyamatokat és jelenségeket. A
fizika szempontjából az alacsony hőmérsékletű plazmák érdekes voltát az adja, hogy komplex,
termodinamikailag nem-egyensúlyi rendszerek, továbbá, hogy a részecskék transzportja (a térben és
időben gyorsan változó terek miatt) hidrodinamikai szempontból nézve szintén nem-egyensúlyi
jellegű. A különböző fajtájú töltött részecsék (elektronok és ionok) erősen eltérő dinamikát mutatnak,
a plazma jellemzőit esetenként nagyszámú plazmakémiai folyamat alakítja ki. Az előadásban
tárgyaljuk a rádió-frekvenciás plazmák felépülését (a gáz átütését), a plazmaforrásokban az
elektronok fűtési mechanizmusait, egyes nemlineáris jelenségek (pl. spontán mintázatképződés,
rezonáns elektronnyalábok kialakulásának) fizikai alapjait, valamint az ionok jellemzőinek
befolyásolására kidolgozott módszereket. Mindezek megértéséhez nélküközhetetlen segítséget nyújt
a plazmák kinetikus szintű, részecskealapú szimulációja, melyet kísérleti vizsgálatokkal támasztunk
alá.