Analyse de la sonde de Langmuir pour des plasmas à haute densité

Les plasmas radiofréquence à haute densité utilisés dans le traitement des semi-conducteurs ont évolué vers des densités n⩾5×1011 cm−3, où les méthodes utilisées pour interpréter les caractéristiques de la sonde de Langmuir dans les réacteurs de plasma à faible densité (10⁹–11 cm−3) ne sont plus valables. Bien que des théories et des calculs pour des plasmas collisionnels arbitrairement denses existent, ils sont difficiles à appliquer en temps réel. Un nouveau schéma de paramétrisation et d'itération est proposé, permettant une analyse rapide des données de la sonde de Langmuir utilisant ces théories. Cependant, à haute n, des courbes de saturation ionique mesurées sont montrées, qui ne correspondent pas en forme à la théorie « correcte », donnant des valeurs anormalement élevées de n. La divergence avec des mesures indépendantes de n, qui peuvent dépasser un facteur de 2, est considérée comme causée par des collisions d'échange de charge bien en dehors de l'enveloppe. Des conceptions de sondes pour éviter cette divergence sont suggérées.