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Ivonne Möller

• The chemical composition in reactive plasmas is strongly dependent on the electron energy distribution function (EEDF), which is often difficult to obtain experimentally due to low electron densities and an enhanced reactivity. In this work methane/oxygen plasmas (13.56 MHz) have been investigated by means of tunable diode laser absorption spectroscopy in dependence on the external parameters (applied power, flow rate, mixing ratio) in a capacitively (100 Pa) and an inductively coupled (10 Pa) discharge. The measurements are focussed on the \(CO/CO_{2}\) balance, which is strongly influenced by the external parameters. A simple chemical model has been used to calculate hypothetical chemical compositions as a function of the EEDF. Small changes in the EEDF lead to big variations in the calculated chemical composition. By comparing the measured molecular densities with the results from the model a reasonable range of possible electron distribution functions can be identified.
• Die chemische Zusammensetzung reaktiver Plasmen hängt stark von der Elektronenenergieverteilungsfunktion (EEVF) ab, deren experimentelle Bestimmung durch niedrige Elektronendichten und hohe Reaktivität oft nicht möglich ist. In dieser Arbeit wurden Methan/Sauerstoff-Plasmen (13.56 MHz) mittels Absorptionsspektroskopie mit Laserdioden in Abhängigkeit der externen Parameter (Leistung, Durchfluss, Mischungsverhältnis) in einer kapazitiv (100 Pa) und einer induktiv gekoppelten (10 Pa) Entladung untersucht. Der Fokus der Messungen liegt auf der \(CO/CO_{2}\)-Balance, welche durch die externen Parameter stark beeinflusst wird. Ein einfaches chemisches Modell wird benutzt, um die hypothetischen chemischen Zusammensetzungen als Funktion der EEVF zu berechnen. Kleine Änderungen in der EEVF führen zu großen Variationen in der chemischen Zusammensetzung. Durch den Vergleich der gemessenen mit den modellierten molekularen Dichten kann ein plausibler Bereich von passenden EEVF identifiziert werden.