Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...
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6. Untersuchungsergebnisse<br />
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Schallgeschwindigkeit [m/s]<br />
H 2<br />
He<br />
N 2<br />
Temperatur [K]<br />
Ar-66%N 2<br />
Ar-33%N 2<br />
Ar-7,5%He<br />
Abbildung 71: Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Gasen als Temperaturfunktion<br />
Das Erhöhen des Hüllgasflusses wirkt sich im Vergleich zu der Zugabe eines Zerstäubergases<br />
in einer wesentlich stärkeren Abnahme der Gasgeschwindigkeit aus. Dabei bleibt die Länge<br />
des Plateaus hoher Temperaturen unverändert und auch der Gradient der Gasgeschwindigkeit<br />
ist vergleichbar zu den Fällen geringerer Hüllgasflüsse. Somit nähert sich die Gasgeschwindigkeit<br />
auch bei relativ hohen Brennerabständen nicht der Gasgeschwindigkeit für geringere<br />
Hüllgasflüsse an.<br />
Beim Einsatz <strong>von</strong> Ar / N2 Gemischen im Hüllgas lässt sich wie im Fall reinen Argons eine<br />
Kühlwirkung durch den Einsatz eines Zerstäubergases nachweisen (Abbildung 72). Auf<br />
Grund des starken Wärmeeintrags können keine Messungen bei Brennerabständen unter<br />
40 mm durchgeführt werden. Daher sind keine Aussagen in Bezug <strong>auf</strong> ein Plateau hoher<br />
Plasmatemperaturen bei niedrigen Brennerabständen möglich. Wiederum wird für Helium als<br />
Zerstäubergas eine geringere Kühlwirkung als für Argon ermittelt. Zu niedrig eingeschätzte<br />
Heliumgehalte wirken sich <strong>auf</strong> Grund des starken Enthalpiebeitrags des Stickstoffs relativ<br />
gering <strong>auf</strong> die ermittelte Temperatur aus. Zudem ist bei hohen Brennerabständen mit einer<br />
relativ guten Durchmischung zu rechnen.<br />
Bei Brennerabständen <strong>von</strong> mehr als 90 mm ist keine Kühlwirkung durch den Einsatz der<br />
Zerstäubergase mehr nachweisbar. Auch im Abstand <strong>von</strong> 110 mm und somit am Ort der Substratoberfläche<br />
liegen Temperaturen <strong>von</strong> 3.000 K vor, so dass eine ausreichende Erwärmung<br />
der Substrate gewährleistet werden kann.<br />
Ar
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