RF E-Feld Sensor

Hintergrund

Bei der Produktion von Dünnschichtsolarzellen wird in Plasmareaktoren eine mehrlagige aktive Beschichtung aufgebaut. Damit die Solarzellen hohe Wirkungsgrade erreichen, müssen die abgeschiedenen Schichten homogen sein. Dies fordert eine hohe Homogenität des elektrischen Feldes im Reaktor, der bei 40 MHz arbeitet. Die Wellenlänge ist bereits im Bereich der Reaktordimension, was die Berücksichtigung von Stehwellen erfordert. Im Rahmen dieses Projekts sind verschiedenste Konzepte zur Verbesserung der Homogenität simuliert und bewertet (Institut ICE), sowie Messtechnik entwickelt (Institut ESA) worden, welche die Verifikation der FEM - Simulationsergebnisse an einem realen Aufbau ermöglichen.

Anforderungen

Das Funktionsprinzip beruht auf der Messung des elektrischen Verschiebungsstroms zwischen Elektrode und Detektorplatte. Damit die Veränderung der elektrischen Feldverteilung durch den Sensor vernachlässigbar ist, muss die zwischen Elektrode und Masse abfallende Spannung gering sein.

Der RF Feldstärken Sensor ist über ein Bussystem erweiterbar, sodass nahezu zeitgleich unterschiedliche Positionen im Reaktor erfasst werden können. 

Eckdaten Sensor

  • Verstärkung 52 dB bei 40 MHz
  • Shuntspannung 200 µV bis 5 mV
  • Relative Vergleichbarkeit 0.1 % (k=1)
  • Grösse Ø 25 mm x 22 mm

Ergebnisse

Im Rahmen des Projektes realisierte das Institut ESA 16 Sensoren mit PC Auswertesoftware.

Weitere Informationen

Datum 31.12.2014
Kategorien Elektronik ,
Simulation
Institute ESA
Projektleiter Prof. Adrian E. Weitnauer René Grabher