Course: Fundamentals of Plasma Technologies

« Back
Course title Fundamentals of Plasma Technologies
Course code KFY/FCPT
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Master
Year of study not specified
Semester Summer
Number of ECTS credits 6
Language of instruction Czech
Status of course Compulsory
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Vlček Jaroslav, Prof. RNDr. CSc.
Course content
Basic discharge theory (Langevin equation, DC- and AC-generated plasma). Breakdown of a gas and ignition of a discharge (Townsed discharge theory, Paschen law, discharge ignition in AC field). Concepts of glow and arc discharges. DC glow discharges (typical structure, cathode fall region). RF discharges (rf electrode bias, Koenig-Maissel model, substitute circuit). Interaction of plasma with solid surface (ion-surface interactions, secondary electrons emission). Chemical reaction in plasma and on solid surfaces (enthalpy of chemical reactions, system entropy, Gibbs potential, chemical equilibrium, Guldberg-Waage law, chemical equilibrium constant, processes on solid surfaces and their kinetics).

Learning activities and teaching methods
Lecture, Practicum
  • Contact hours - 65 hours per semester
  • Preparation for an examination (30-60) - 60 hours per semester
  • Preparation for comprehensive test (10-40) - 35 hours per semester
prerequisite
Knowledge
vyjmenovat a popsat základní fyzikální veličiny z mechaniky, termodynamiky, kmitů a vlnění, elektřiny, magnetismu, elektromagnetického vlnění, elektrických obvodů, atomové fyziky, fyziky plazmatu
formulovat nejdůležitější vztahy z mechaniky, termodynamiky, kmitů a vlnění, elektřiny, magnetismu, elektromagnetického vlnění, elektrických obvodů, atomové fyziky, fyziky plazmatu
definovat základní matematické pojmy matematické analýzy ve vícerozměrném prostoru, lineární algebry a teorie pravděpodobnosti
Skills
využít základní fyzikální vztahy při řešení úloh z mechaniky, termodynamiky, kmitů a vlnění, elektřiny, magnetismu, elektromagnetického vlnění, elektrických obvodů, atomové fyziky, fyziky plazmatu
aplikovat základní matematické pojmy matematické analýzy ve vícerozměrném prostoru, lineární algebry a teorie pravděpodobnosti při odvozování pokročilých vztahů mezi fyzikálními veličinami
měřit fyzikální veličiny popisující elektrické obvody a magnetická pole
Competences
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
formulovat fyzikální zákony klíčové pro zapálení výboje, jeho strukturu, interakce plazmatu s povrchy pevných látek a chemické reakce
popsat procesy v plazmatu a na povrchu pevných látek ponořených do plazmatu
zhodnotit praktické důsledky fyzikálních zákonů klíčových pro zapálení výboje, jeho strukturu, interakce plazmatu s povrchy pevných látek a chemické reakce
Skills
použít fyzikální zákony klíčové pro zapálení výboje, jeho strukturu, interakce plazmatu s povrchy pevných látek a chemické reakce pro popis procesů v plazmatu a na povrchu pevných látek ponořených do plazmatu
navrhnout aplikaci různých typů výbojů s ohledem na použitý zdroj napětí a procesní parametry
aplikovat uvedené koncepty v jiných oblastech kde se používají fyzikální technologie
Competences
N/A
teaching methods
Knowledge
Lecture
Practicum
Skills
Lecture
Practicum
Competences
Lecture
Practicum
assessment methods
Knowledge
Combined exam
Skills
Combined exam
Competences
Combined exam
Recommended literature
  • Wiley-Interscience Publication,. New York, 1994.
  • Cuomo, J. J.; Rossnagel, Stephen M.; Westwood, William D. Handbook of plasma processing technology : fundamentals, etching, deposition, and surface interactions. Park Ridge : Noyes Publications, 1990. ISBN 0-8155-1220-1.
  • Chapman, Brian. Glow discharge processes : sputtering and plasma etching. New York : John Wiley & Sons, 1980. ISBN 0-471-07828-X.
  • Konuma, Mitsuharu. Plasma techniques for film deposition. Harrow : Alpha Science International Ltd., 2005. ISBN 1-84265-151-X.
  • Lieberman, Michael A.; Lichtenberg, Allan J. Principles of plasma discharges and materials processing. c. 1994. New York : John Wiley & Sons, 1994. ISBN 0-471-00577-0.
  • Vlček, J. Fyzikálně-chemické základy plazmových technologií.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester