Differentieller Mikrowellen-Leistungsoszillator für die Realisierung ultrakompakter Plasmaquellen in Matrixanordnung (PDF)

Dieses Buch beschreibt die Entwicklung leistungsstarker Mikrowellengeneratoren bei gleichzeitiger Minimierung des Platzbedarfs. Im Fokus stehen neuartige 2,45-Gigahertz-Oszillatoren mit hohen Ausgangsleistungen im Bereich von 50 Watt. Moderne GaN-HEMTs bilden die Basistechnologie dieser Schaltungen, die sich auf einer sehr beschränkten Fläche von etwa 10 cm² realisieren lassen. Übliche Mikrowellengeneratoren sind bedeutend größer, verfügen jedoch meist über eine elektronische Frequenzabstimmung. Erstmals wird hier ein miniaturisierter Leistungs-VCO (voltage-controlled oscillator) vorgestellt, der dieses Funktionsmerkmal ebenfalls besitzt.
Infolge der substanziellen Platzeinsparung gegenüber konventionellen Generatorkonzepten eröffnen sich damit neue technologische Perspektiven. Ein zentrales Einsatzgebiet stellt die Anregung von Mikrowellenplasma dar, welches verschiedene günstige Eigenschaften für die Prozesstechnik bietet wie etwa die Behandlung großer Flächen. Kompakte Leistungsoszillatoren sind Grundlage für hochintegrierte Plasmaquellenmodule, die sich matrixförmig anordnen und auf große Areale ausdehnen lassen. Mit HF-Leistungshalbleitern des Ferdinand-Braun-Instituts wurde eine derartige Matrixplasmaquelle umgesetzt. Ihre Funktionsfähigkeit konnte anhand der Abscheidung dünner, hochpräziser Schichten aus Aluminiumoxid gezeigt werden.