Rev. Phys. Appl. (Paris) 24, 257-276 (1989)
DOI: 10.1051/rphysap:01989002403025700

Modélisation des propriétés électriques des décharges RF diode

A.M. Pointu

Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas , Université Paris Sud, 91405 Orsay, France

Abstract
The impedance of RF discharges is dominated by the electrode sheaths. Until recently, these sheaths were described by an equivalent electric circuit with constant elements. More accurate models are now available, using the good knowledge of the electrostatic probes. We present here a synthesis of such models. It demonstrates that a very simple non self consistent description is sufficient to determine the time evolution of the sheath potentials. It is assumed however that the excitation frequency is either lower or higher than the ionic plasma frequency, and that inelastic processes in the sheaths are negligible. It reasonably agrees with available experimental results.

Résumé
L'impédance des décharges RF est dominée par les gaines des électrodes. Jusqu'à un passé récent, ces gaines étaient assimilées à un circuit électrique sommaire constitué d'éléments invariables dans le temps. Aujourd'hui, des modèles plus élaborés existent, utilisant la bonne connaissance des sondes électrostatiques. Nous en présentons ici une synthèse mettant en évidence qu'une description non auto-cohérente très simple suffit pour déterminer l'évolution dans le temps des potentiels de gaines. Cette description implique cependant que la fréquence d'excitation soit très inférieure ou très supérieure à la fréquence plasma ionique et que les processus inélastiques dans les gaines soient négligeables. Sa comparaison à des résultats expérimentaux publiés est satisfaisante.

PACS
5280P - High frequency discharges.
5240K - Plasma sheaths.
5275 - Plasma devices and applications.

Key words
high frequency discharges -- plasma diodes -- plasma sheaths -- RF diode discharges -- impedance -- electrode sheaths -- electrostatic probes -- excitation frequency -- ionic plasma frequency