Scale-bridging simulations for plasma-surface interactions

  • Plasma-Oberflächen-Wechselwirkungen spielen bei den meisten technischen Plasmaanwendungen eine wesentliche Rolle. Die intrinsischen Zeit- und Längenskalen des Plasmas und des Festkörpers unterscheiden sich um Größenordnungen und verhindern somit eine einheitliche theoretische Beschreibung. Plasmasimulationen werden daher durch effektive Oberflächenmodelle ergänzt, die jedoch die grundlegenden atomaren Prozesse vereinfachen oder gar vernachlässigen. Eine Verallgemeinerung, welche die atomare Genauigkeit bewahrt, kann durch maschinelles Lernen erreicht werden. Diese Arbeit widmet sich der Entwicklung und Überprüfung entsprechender Methoden. Beides wird für Sputterdepositionen in Ar- und \(Ar/N_2\)-Entladungen untersucht. Dabei werden sowohl amorphe \(Ti_{1−x}Al_x\)-Targets als auch kristalline Al- und AlN-Oberflächen berücksichtigt. Es wird gezeigt, dass atomare Systemzustände und deren Entwicklung für Prozesszeiten von Stunden mit molekulardynamischer Genauigkeit vorhergesagt werden können.

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Metadaten
Author:Tobias GergsORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-107195
DOI:https://doi.org/10.13154/294-10719
Referee:Thomas MussenbrockORCiDGND, Jan TrieschmannGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2023/11/15
Date of first Publication:2023/11/15
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Date of final exam:2023/03/06
Creating Corporation:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
GND-Keyword:Maschinelles Lernen; Molekulardynamik; Sputtern; Simulation; Modellierung
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Angewandte Elektrodynamik und Plasmatechnik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik
faculties:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht

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