HF-Entladungen I

Wird eine Elektrode mit elektrisch isolierendem Material belegt, lädt sie sich in einer DC-Entladung auf das schwach negative Schwebepotential VF auf; die Flüsse von Ionen und Elektronen zur Oberfläche werden gleich hoch, unabhängig davon, welches Potential an der Rückseite des Isolators angelegt wird (s. Abschn. 2.4). An der Isolatoroberfläche rekombinieren Ionen und Elektronen. Deswegen braucht der Isolator keinen Strom abzuleiten (was er gar nicht könnte). Bei den Plasmadichten von 1010 cm-3 entstehen Spannungen in der Randschicht von 10 bis 20 V. Die Schilde oder Randschichten stellen Kapazitäten dar, die Ladungen speichern können. Die Kapazität ist definiert als C = Q/U; da Q cx U, und es eine gewisse Zeit dauert, bis die Kondensatoren aufgeladen sind (Q = J Idt) , kann sich auch die Spannung nicht instantan, d. h. ohne Verzögerung, ändern. Das bedeutet zunächst, daß beim Einschalten der Gasentladung beide Seiten des Isolators auf die Kathodenspannung abfallen. Beim Beschuß mit (positiv geladenen) Ionen lädt er sich allmählich positiver (weniger negativ) auf, weil ihm Elektronen entzogen werden, die die Ionen neutralisieren: das Potential auf der dem Plasma zugewendeten Seite geht gegen VF , was zwar ausreicht, um ein Ionenbombardement zu erzeugen, das schwach gebundene Kontaminationen entfernt. Die Energie der auftreffenden Ionen ist allerdings zu klein, um substantielles Abstäuben zu ermöglichen [124].