Periodic structures formed on the surface of silicon monocrystal treated with compression plasma flow

Abstract

Рассмотрено образование периодических структур под воздействием компрессионного плазменного потока на поверхности монокристаллической кремниевой пластины как результат зарождения и развития гидродинамической неустойчивости типа неустойчивости Кельвина–Гельмгольца, вызванной течением плазмы вдоль поверхности пластины. Предложено описание кремниевого расплава с помощью уравнений магнитной гидродинамики для идеальной несжимаемой жидкости. Для анализа стабильности системы плазма–расплав использована линейная теория устойчивости, адаптированная для случая изменяющейся со временем глубины расплавленного слоя. Получено аналитическое выражение, которое связывает период модулированной поверхности пластины с величинами, характеризующими течение плазмы.Formation of periodic submicron structures on the surface of silicon wafer under the action of compression plasma flow is considered to be a manifestation of Kelvin–Helmholtz hydrodynamic instability caused by the plasma flows along the melt free surface. The melt flow is described with the help of motion equations for an ideal non-compressible conducting medium. Linear stability theory modified to include the time-dependent melt depth is employed to analyze stability of plasma-melt system. The expression, which relates the modulated surface period and plasma parameters, is obtained

    Similar works