發(fā)布時間：2020-12-09 00:11

　　容性耦合等離子體對等離子體刻蝕和材料表面改性有重要應(yīng)用,因此長期以來一直都是研究的熱點。容性耦合等離子體被廣泛應(yīng)用于等離子體化學(xué)沉積系統(tǒng)、射頻濺射技術(shù)等工藝中的同時,也面臨著許多新的考驗,比如對刻蝕技術(shù)的刻蝕效率和各向異性的要求越來越高,而傳統(tǒng)的單頻容性耦合等離子體技術(shù)已經(jīng)不能很好地實現(xiàn)對離子通量和能量的獨立控制�；�于人們對等離子體材料表面進行處理和改性日益增長的新要求,目前采用的解決方法是利用雙頻放電。在雙頻容性耦合等離子體放電中,高頻電源決定了等離子體的離子密度,而低頻電源可以用來調(diào)制等離子體鞘層中的離子能量。雙頻放電中的各種放電參數(shù),特別是雙頻驅(qū)動頻率和氣體壓強等對放電技術(shù)有著至關(guān)重要的影響,深入地研究這些影響有利于進一步提高生產(chǎn)工藝水平。為此,本文采用了數(shù)值模擬方法對低氣壓氬氣射頻輝光容性耦合等離子體放電過程進行了研究,系統(tǒng)的研究了氣體壓強和雙頻頻率的改變對放電中各個物理量影響的物理機理。容性耦合等離子體放電中有兩種不同的電子加熱機理,分別為電子歐姆加熱和電子壓強加熱。電子加熱機理主要取決于一系列諸如電極間距、氣體壓強、驅(qū)動頻率、放電電壓等放電條件。而在放電過程中,二次電子發(fā)射... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２等離子體刻蝕工藝步驟［２］

體溫度低且密度均勻，適合進行大面積的材料表面處理，更容易產(chǎn)生大量穩(wěn)定的等離子??１．２．３輝光放電的原理及產(chǎn)生條件??簡單的輝光放電裝置如圖１．３所示。通過調(diào)節(jié)電源電壓和限流電阻器使中性氣體開??始電離，放電腔內(nèi)會產(chǎn)生大量的電子，正離子和負(fù)離子，他們在兩極板間電場的作用下??發(fā)生遷移和擴散運動，這樣就形成了放電電流。輝光放電是一種非平衡態(tài)等離子體技術(shù)，??其中電子的平均能量高于離子和中性粒子的平均能量，電子在電場中被加速，所獲得的??能量通過碰撞，電離，激發(fā)等形式傳輸給中性粒子。圖１．４為等離子體放電伏安特性曲??線，當(dāng)管內(nèi)的電壓增大到擊穿電壓ＶＢ時，放電就會從非自持狀態(tài)過渡到自持放電狀態(tài)，??從而使放電持續(xù)進行。在輝光放電區(qū)域，電子數(shù)密度和電子能量足夠髙，使得被激發(fā)的??－４－??

?＇ＣＯＩＬ?ＶＡＣＵＵＭ??ＳＹＳＴＥＭ??圖１．?６感性耦合等離子體源結(jié)構(gòu)裝置示意圖［１４］。??Ｆｉｇ．?１．６?Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ?Ｃｏｕｐｌｅｄ?Ｐｌａｓｍａ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ＾１４］．??圖１．?７為電子回旋共振等離子體源結(jié)構(gòu)裝置示意圖。ＥＣＲ裝置的放電機理是外加電??磁場頻率接近于電子回旋運動頻率，從而產(chǎn)生共振，將微波能量轉(zhuǎn)換成氣體分子的內(nèi)能，??使得氣體電離來產(chǎn)生等離子體。如果微波的輸出功率選擇恰當(dāng)，還可以使氣體擊穿，從??－８－??


本文編號：2905929