Una descarga sostenida por ondas superficiales es un plasma que se excita mediante la propagación de ondas electromagnéticas superficiales . [1] [2] Las fuentes de plasma de ondas superficiales se pueden dividir en dos grupos dependiendo de si el plasma genera parte de su propia guía de ondas por ionización o no. El primero se llama plasma autoguiado. El modo de onda superficial permite la generación de plasmas excitados de alta frecuencia uniformes en volúmenes cuyas dimensiones laterales se extienden sobre varias longitudes de onda de la onda electromagnética, por ejemplo, para microondas de 2,45 GHz en vacío, la longitud de onda asciende a 12,2 cm.
Durante mucho tiempo, [¿ cuándo? ] las fuentes de plasma de microondas sin campo magnético no se consideraron adecuadas para la generación de plasmas de alta densidad. Las ondas electromagnéticas no pueden propagarse en plasmas sobredensos . La onda se refleja en la superficie del plasma debido al efecto pelicular y se convierte en una onda evanescente . Su profundidad de penetración corresponde a la profundidad pelicular , que puede aproximarse mediante
La profundidad de penetración no desvaneciente de una onda evanescente abre una forma alternativa de calentar un plasma: en lugar de atravesar el plasma, la conductividad del plasma permite que la onda se propague a lo largo de la superficie del plasma. La energía de la onda se transfiere entonces al plasma mediante una onda evanescente que entra en el plasma perpendicularmente a su superficie y decae exponencialmente con la profundidad superficial . El mecanismo de transferencia permite generar plasmas sobredensos con densidades electrónicas superiores a la densidad crítica.
Los plasmas sostenidos por ondas superficiales (SWP) pueden funcionar en una gran variedad de geometrías de recipientes. El rango de presión accesible para los plasmas excitados por ondas superficiales depende del gas de proceso y del diámetro del recipiente. Cuanto mayor sea el diámetro de la cámara, menor será la presión mínima necesaria para el modo SWP. Análogamente, la presión máxima en la que puede funcionar un SWP estable disminuye con el aumento del diámetro.
El modelado numérico de los SWP es bastante complejo. El plasma es creado por la onda electromagnética , pero también refleja y guía esta misma onda. Por lo tanto, es necesaria una descripción verdaderamente autoconsistente .
