|
Lampe à décharge luminescente à haute fréquence GDL-HF type HFG-96 (Lampe GDL pour analyse de matériaux solides non-conducteurs) Des sources de déchargement conviennent remarquablement à l'analytique de revêtement et de surface sur des échantillons de matière solides en raison de leur pulvérisation presque planparallélépipédique et de leur bonne résolution en profondeur. Depuis quelques années, à côté des systèmes de courant continu (GDL-dc) qui sont limités aux échantillons électriques conducteurs, on utilise aussi des lampes à décharge à haute fréquence (GDL-HF) avec lesquelles peuvent être analysés des non-conducteurs ou des couches non conductrices. Le système HFG-96 se différencie largement dans sa présentation des autres concepts qui utilisent exclusivement les combinaisons habituelles de réseau à quatre fils d'amplificateur d'oscillateur. Contrairement aux consommateurs qu'un peut y trouver avec une caractéristique linéaire, (p. ex. antennes émetteuses) le GDL représente cependant une résistance de charge non-linéaire avec une caractéristique complexe. C'est exactement pour ce point-là que le HFG-96 a été conçu.
Générateur
q Un générateur à haute fréquence en oscillation libre sans réseau à quatre fils garantit les conditions de déchargement stables immédiates, un démarrage extrêmement doux du déchargement (important pour les couches superficielles les plus minces !) et un comportement sans problèmes dans la zone de transition des couches, p. ex. des non-conducteurs sur les conducteurs etc... Son arrière-plan: Spécialement, avec le commencement du déchargement, mais
également lors des transitions de couche, des sauts d'impédance considérables se
produisent, lesquels sont immédiatement compensés ici automatiquement par le
décalage de fréquence léger du générateur. L'impédance de la chambre de
déchargement se trouve dans le secteur kiloohm et change énormement lors de la
transition de l'état sans plasma au raté de blocage (déchargement = résistance
de charge)! Des réseaux d'adaptation doivent en général corriger la fréquence
d'abord mécaniquement
(!) p. ex. avec des condenseurs rotatifs, propulsés par des moteurs électriques,
c'est à dire lentement. Cependant on peut en venir dans un cas extrême par un
déséquilibre à la destruction de l'échantillon et la reproductibilité est
restreinte. Ces réseaux d'adaptation sont conçus en réalité pour le raccordement
par les consommateurs avec un comportement linéaire et constant de l'ordre de
50 ohm. q La fréquence de travail s'élève à environ 3,5 MHz, puisqu'il faut trouver ici un optimum des conditions de pulvérisation d'échantillon avec de faibles pertes dans les câbles etc. q La tension de crête directement à l'échantillon atteint jusqu'à 5000V, pour pouvoir également analyser raisonnablement des non-conducteurs plus épais (notamment des standards non-conducteurs !).
Source GDL combinée à courant continu/HF avec des échantillons typiques
q Une réfrigération par eau
de la GDL ainsi que celle du piston de pression d'échantillon veille à un
refroidissement d'échantillon mutuel et ce pour que des échantillons sensibles
ne soient pas non plus surchargés thermiquement. qLe plus petit diamètre
d'échantillon possible s'élève à 8mm par l'étanchement miniaturisé. Cela mène à
une économie d'échantillon considérable et étend encore la possibilité de
mesurer aussi les plus petits échantillons. Une source encore plus miniaturisée
est en préparation. q Des anodes facilement
remplaçables de 1 à 4mm de diamètre intérieur sont disponibles. q Le HF-GDL est en principe
adaptable à presque tous les spectromètres GDL habituels. Méthode de mesure:
avec des sondes de mesure électroniques insérées
et (!) contact d'échantillon refroidi
q Une technique brevetée à régulation de phase de mesure de courant, de tension et de puissance (véritables moyennes = RMS véridique !) garantit avec un règlement correspondant du générateur HF des conditions d'analyse absolument constantes, reproductibles par ajustement de véritables paramètres de plasma pendant la durée de validité d'analyse totale, donc aussi au-delà des couches complètement différentes (conducteur et/ou non-conducteur) jusque dans le matérial de substrat à l'intérieur (règlement de plasma automatique !). Naturellement, des conditions de plasma reproductibles sont ainsi données de mesure en mesure. Le générateur peut être réglé sur une constance de chacun des paramètres mesurés. Avec cette disposition, des mesures comparables et reproductibles deviennent une réalité. La technique de mesure conventionnelle (comme celle que
l'on trouve p. ex. avec les adaptations d'impédance mecaniques chez 'MATCH-BOX')
utilise de tels réflectomètres, qui donnent seulement un sens dans des
récepteurs linéaires (des antennes!), comme leurs inventeurs ont d'ailleurs déjà
énoncé dans leur dossier de brevet des années trente (voir ci-dessus). Des
applications de plasma ont par contre des paramètres de mesure complexes avec
les parties imaginaires essentielles qui ne peuvent être saisies avec des
réflectomètres. q
Une interface de données permet les dépenses du
courant HF, de la tension HF et de la puissance HF, de la tension dc, du courant
dc, de la puissance dc et du bias ainsi que, le cas échéant, leurs
représentations et leur traitement au moyen du logiciel de spectromètre existant. q Tous les sous-groupes, y compris le dispositif de pression d'échantillon sont protégés consciencieusement en vue de l'observation des différentes dispositions de rayonnement parasites. q Les composantes
technique de mesure, générateur et source sont aussi disponibles séparément et
en principe adaptables aux installations déjà existantes. Exemple d'installation:
Source combinée dc/HF avec capot de blindage et sondes de mesure, à un spectromètre GDS-750 (Leco) ouvert au changement d'échantillon en bloc (à la mesure)
Mise en marche manuelle: Si les possibilités d'une intégration de
logiciel du réglage et de la prise en charge des paramètres de mesure
électriques manquent au spectromètre, l'appareil peut être actionné aussi
manuellement avec un appareil de contrôle manuel en option, pour lequel les
signaux de mesure (0-10V) peuvent être choisis avec des moyens
quelconques (p. ex. multimètres). Cette aide est assez utile aussi pour
des buts expérimentaux et de service occasionnellement.
|
Envoyez un e-mail avec des questions ou avec des commentaires concernant ces
pages internet à:
webmst@spectral-systems.de
|