Počítačové modelování pulzního vysokovýkonového magnetronového výboje pro depozici vrstev

Vít TEŘL

Bachelor's thesis

Abstract:

Předložená bakalářská práce se zaměřuje na studium ionizace atomů sekundárními elektrony v objemu plazmatu pulzního vysokovýkonového magnetronového výboje pro depozici vrstev. Na tento úkol byl vytvořen počítačový model. V první části je stručně popsán princip a vývoj pulzního vysokovýkonového magnetronového naprašování a způsoby počítačového modelování plazmatu. Ve druhé části je vytvořen počítačový program implementující metodu Leapfrog a Borisovu metodu na výpočet pohybu elektronů ve výboji a Monte Carlo kolizní metodu na výpočet ionizačních srážek. Pomocí tohoto modelu jsou provedeny simulace na sledování objemové hustoty ionizace atomů pracovního plynu a rozprášeného kovu sekundárními elektrony pro různé výbojové proudy. Výsledné objemové hustoty ionizace atomů dané simulacemi jsou řádně prodiskutovány.

Abstract:

The presented thesis is focused on the ionization of different atoms by secondary electrons in high power impulse magnetron sputtering used for thin film deposition. A computer model was developed for this task. In the first part, the principles and development of high power impulse magnetron sputtering and plasma computer simulations techniques are presented. In the second part there are described methods implemented by the developed computer program, mainly Leapfrog method and Boris method for movement of electrons in discharge and Monte Carlo collision method for collision calculations. Simulations are performed to obtain ionization volume density of working gas atoms and sputtered metal atoms. Simulations are obtained by the computer program and are differentiated by different discharge current. Resulting ionization volume density given by simulations are discussed.

Keywords

magnetronové naprašování, Monte Carlo kolizní metoda, transport sekundárních elektronů, modelování, ionizace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 7. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Andrea Dagmar Pajdarová, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Applied and Engineering Physics