Einfach- und Mehrfachionisation von Xenon- und Zinn-Ionen durch Elektronenstoß

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Die Miniaturisierung elektronischer Bauelemente hat in den vergangenen 30 Jahren die jedermann ersichtliche dramatische Entwicklung von Computerleistung bei fallenden Preisen ermöglicht. Derzeit werden Halbleiter unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm strukturiert. Die Fertigung der nächsten Generation von Chips soll auf 13.5 nm EUV Strahlung ausgelegt werden, wozu leistungsfähige Plasmalichtquellen zu entwickeln sind. Als besonders geeignete Emitter im angestrebten Spektralbereich wurden zehnfach geladene Xenonionen identifiziert. Noch effizienter könnten Zinn-Ionen in Ladungszuständen q=7,8,...,12 sein, jedoch treten dann zusätzliche technologische Probleme auf. Zur Optimierung von Plasmaparametern sind Modellierungsrechnungen anzustellen, die auf möglichst realistischen Daten für elementare Stoßprozesse basieren. Ziel des hier vorgeschlagenen Vorhabens ist es, die Physik der Einfach- und Mehrfachionisation von komplexen Vielelektronensystemen durch Elektronenstöße am Beispiel der isonuklearen Sequenzen von Snq+ und Xeq+ in einem weiten Bereich von Ladungszuständen zu studieren und den Anwendern Messdaten hoher Qualität in Form von Wirkungsquerschnitten und Plasma-Ratenkoeffizienten zur Verfügung zu stellen. Die in unserem Institut entwickelten Messtechniken und Apparaturen bieten weltweit einzigartige Möglichkeiten, die benötigten Daten zu ermitteln und dabei einzelne Beiträge unterschiedlicher Stoßmechanismen zu quantifizieren. Aus dem physikalischen Verständnis dieser Mechanismen werden neue Erkenntnisse erwartet, die auch für andere Bereiche der Forschung, wie etwa die Physik der Vielfachionisation von Atomen durch Höchstleistungslaser, relevant sind.