Modeling and simulation of the stationary plasma sheath

Kommt ein Objekt (Wand, Elektrode, Substrat) mit einem quasineutralen Plasma in Kontakt, bildet sich vor ihm eine positiv geladene dünne Schicht, die Plasmarandschicht genannt wird. Die Untersuchung der Plasmarandschichten ist von zentraler Bedeutung, um höhere Präzision und Selektivität bei der Erzeugung von nanoskaligen Strukturen zu erreichen. In dieser Arbeit wird die mathematische Modellierung der Plasmarandschicht mit dem Fokus auf die stationären, stromfreien, sogenannten Floating-Randschichten ausführlich diskutiert. Ein zusätzlicher, besonderer Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf einer gründlichen Untersuchung der Randschichtdicke. Diese Arbeit stellt ein Konzept vor, das eine physikalisch fundierte, effektive Ausdehnung der Randschicht und somit eine eindeutige Definition liefert. Die effektive Randschichtdicke kann z.B. zur Auswertung von Randschichteffekten bei induktiven oder Mikrowellenentladungen nützlich sein