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In diesem Buch werden zunächst die verschiedenen Typen von Plasmen ausführlich beschrieben: Gleichstrom-Entladung, kapazitive und induktive Kopplung mit Radiofrequenz, die magnetfeldunterstützte Anregung mittels Heliconwellen; schliesslich noch Ionenstrahlen. Breiten Raum nimmt dann die Plasmadiagnostik ein, die in einem separaten Kapitel mit vier Methoden exemplarisch vorgestellt wird. Daran anschliessend erfolgt eine umfassende Darstellung der beiden modernen Verfahren Sputtern und Trockenätzen, mit denen heute Oberflächen durch Beschichten und gezieltes Abtragen auf vielfältige Weise modifiziert werden. Besondere Aufmerksamkeit wird reaktiven Verfahren und den dort auftretenden Reaktionsmechanismen, aber auch der Ionenstrahlmethode, gewidmet. Zahlreiche Anwendungsbeispiele sind in den Text eingestreut. Für die Neuauflage wurde das Buch vollständig neu bearbeitet und aktualisiert. Hinzu kamen neue Kapitel über Plasmadiagnostik und hochdichte sowie induktiv-gekoppelte Plasmen.

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1 Einleitung.- 2 Das Plasma.- 2.1 Gleichstrom-Glimmentladung.- 2.2 Temperaturverteilung im Plasma.- 2.3 Ladungsneutralisation im ungestörten Plasma.- 2.4 Potentialvariation im Plasma.- 2.5 Temperatur und Dichte der Elektronen.- 2.5.1 Elektronentemperatur.- 2.5.2 Elektronendichte.- 2.6 Plasmaschwingungen.- 2.7 âhnlichkeitsgesetze.- 3 Ladungsträger.- 3.1 Streutheorie.- 3.1.1 Der Stoßquerschnitt der elastischen Streuung.- 3.1.2 Streuquerschnitte und Mittlere Freie Weglänge.- 3.1.3 Der Stoßquerschnitt der unelastischen Streuung.- Elastische Stöße.- 3.2.1 Elastische Stöße von Elektronen mit Atomen.- 3.2.2 Elastische Stöße zwischen schweren Partikeln.- 3.3 Unelastische Stöße.- 3.3.1 Elektronenstöße.- 3.3.2 Stöße von Ionen und Photonen.- 3.3.2.1 Stöße von Ionen mit Molekülen.- 3.3.2.2 Resonanter Charge-Transfer.- 3.3.2.3 Penning-Ionisierung.- 3.3.2.1 Stöße von Photonen mit Molekülen.- 3.4 Sekundärelektronen-Erzeugung an Oberflächen.- 3.5 Verlustmechanismen.- 4 DC-Entladungen.- 4.1 Ionisierung in der Kathodenzone.- 4.1.1 Normale Entladungen.- 4.1.1.1 Townsendsche Gleichung.- 4.1.1.2 Der primäre Ionisierungskoeffizient.- 4.1.1.3 Dicke der Randschicht und sekundärer Ionisierungskoeffizient.- 4.1.1.4 Die Größen des normalen Kathodenfalls.- 4.1.2 Anomale Entladungen.- 4.1.3 Kritik an der Townsendschen Näherung.- 4.2 Negative Glühzone und Positive Säule.- 4.2.1 Ionisierung in der Negativen Glühzone.- 4.3 Anodenzone.- 4.4 Hohlkathodenentladungen.- 5 HF-Entladungen I.- 5.1 Beschreibung der Ladungsträgererzeugung.- 5.1.1 Einfluß von Druck und Feldfrequenz.- 5.1.2 Modifizierung der Diffusion.- 5.1.3 Modell für den Durchbruch.- 5.2 HF-Kopplung: Qualitative Beschreibung.- 5.3 HF-Kopplung: Quantitative Beschreibung.- 5.3.1 Reihenresonanzkreis.- 5.3.2 Parallelresonanzkreis.- 5.3.3 Gekoppelte Parallelschwingkreise.- 5.3.3.1 Trafokopplung.- 5.3.4 Kapazitive und induktive Kopplung.- 5.3.5 Duale Schaltung des kapazitiv gekoppelten Plasmas.- 5.3.5.1 1. Näherung (symmetrische Entladung).- 5.3.5.2 2. Näherung (asymmetrische Entladung).- 5.4 Abgleichsnetzwerke.- 5.4.1 Komplexe Plasmaimpedanz.- 5.4.2 übertragungslinie.- 5.4.3 Abschirmung.- 6 HF-Entladungen II.- 6.1 Elektrodenvorgänge in kapazitiv gekoppelten Plasmen.- 6.2 Feldstärken in der Randschicht bei steigender Anregungsfrequenz.- 6.3 Symmetrisches System.- 6.3.1 Potentiale der Randschichten.- 6.3.2 Leistungsaufnahme bei kapazitiver Kopplung.- 6.3.2.1 Ohmsche Aufheizung der Randschicht.- 6.3.2.2 Stochastische Aufheizung an der Randschicht.- 6.3.3 Strom-Spannungscharakteristik.- 6.4 Asymmetrisches System.- 6.5 Self-Bias der RF-Elektroden.- 6.5.1 Randschichtpotential für kapazitive Kopplung.- 6.5.2 Räumliche Verteilung der Ladungsträger.- 6.6 Streumechanismen.- 6.6.1 Experimente.- 6.6.2 Computersimulationen.- 6.6.3 Hybrides Randschichtmodell.- 6.6.3.1 Ionen.- 6.6.4 Messungen und ModelIierungen.- 6.6.4.1 IEDF in der Randschicht.- 6.6.4.2 IEDF in der Randschicht der Anregungselektrode.- 6.7 Vergleich zwischen DC- und CCP-RF-Entladungen.- 7 HF-Entladungen III.- 7.1 Hoch-Dichte-Plasmen.- 7.2 Induktiv gekoppelte Plasmen.- 7.2.1 Leistungseinspeisung bei induktiver Kopplung.- 7.3 Magnetfeld-unterstützte Anregung von Plasmen.- 7.3.1 Resümee der Eigenschaften von HF-Entladungen.- 7.4 Whistlerwellen und Systeme mit gekoppelter Resonanz.- 7.5 ECR-Quellen.- 7.5.1 Das elektrische Feld und die Diffusionslänge.- 7.5.2 Einkoppeln von Mikrowellen.- 7.5.3 Leistungseinspeisung in das ECR-Plasma.- 7.5.4 ECR-Reaktoren.- 7.6 Vergleich der Hochdichteplasma-Entladungen.- 8 Ionenstrahlsysteme.- 8.1 Plasmaquellen.- 8.1.1 Kaufman-Quelle.- 8.1.2 RF-Quellen.- 8.2 Gitteroptik.- 8.2.1 Anordnung und PotentialeinsteIlung.- 8.2.2 Design einer Gitteroptik mit RF-Quelle.- 8.3 Qualitative Betrachtung der Ionenextraktion.- 8.4 Quantitative Betrachtungen zum Ionenstrom.- 8.4.1 Zweigitter-Quelle.- 8.4.2 Dreigitter-Quelle.- 8.5 Neutralisierung.- 8.6 Prozeßoptimierung.- 8.7 Uniformität.- Plasma

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