【摘要】：在過去的三十年里,低溫等離子體的應用主要從照明、微電子設備到新材料制造,遠遠超過我們的預期。射頻等離子體從10~5 Hz到10~9 Hz,特別是現(xiàn)在用于處理金屬,半導體和絕緣材料制造的超級大集成電路(ULSI),存儲各種功能性薄膜和修改表面屬性。然而其研發(fā)并不平衡,等離子體系統(tǒng)相比非電離氣體復雜很多,至今仍有諸多物理機制未透徹掌握。在產(chǎn)業(yè)的一些利用中,等離子體加工過程的物理機理不敷領會,較多進程的機理仍舊不清晰,且受龐大而復雜的工藝圖像等要素影響造成等離子體應用技術缺乏可行的監(jiān)測調節(jié)措施,最終形成的工藝穩(wěn)定性弱,產(chǎn)品質量差異大,效率低下等現(xiàn)狀。因此低溫等離子體物理的基礎應用研究尤為重要,而實驗研究在基礎研究中面臨更加嚴峻的考驗。進入計算機時代后數(shù)字化飛速發(fā)展,數(shù)值計算和數(shù)據(jù)模擬已成為理論研究不可或缺的部分。本論文對低溫等離子體放電進行研究,以解決實際應用問題為出發(fā)點,主要做了以下幾方面的探究工作:1、對反應氣體在放電中使用的線圈進行評估,以氬氣作為標準反應氣體比較三種不同線圈材質對放電結果的影響。經(jīng)過模擬綜合對比發(fā)現(xiàn),線圈材料對感應等離子體的影響并不是很明顯,通常研究都選取Cu線圈。2、通過comsol軟件建立了二維的流體力學模型,模擬了氦感應耦合等離子體的放電過程,繪制離子能量分布函數(shù)。氦氣放電過程比氬氣更純粹,利用氦氣放電研究等離子體放電細節(jié)問題。3、本文研究了外界參數(shù)輸出功率、放電氣壓以及放電溫度對等離子體放電特性的影響,分別給出了電子數(shù)密度、氦原子密度、線圈電阻及功率,電勢分布,電場模的模擬二維圖。其中放電功率從1000 W—3000 W遞增時,電子數(shù)密度遞減,而電子溫度及電勢分布都是遞增的;當氣壓由0.02 torr—0.16 torr倍數(shù)增加時,電子數(shù)密度與電子溫度都是遞增的,而電勢分布趨勢較為復雜;當溫度從300 K—1200 K遞增時,電子數(shù)目,溫度以及電勢都呈減小趨勢。4、同樣的放電條件與氬氣作對比,兩者變化趨勢有所不同,發(fā)現(xiàn)氬氣放電電子數(shù)隨著氣壓增加而增加,但電子溫度與電勢都在減小;氬氣放電電子數(shù)以及電勢都隨溫度劇烈減小。目前研究的主要是氬氣放電,通過與氬氣放電過程進行綜合比較,據(jù)此,提出混合氣體放電,以期通過兩種氣體的比例摻雜實現(xiàn)更高的放電性能。
【圖文】：

第一章 緒論體的概念性質非束縛態(tài)宏觀體，其定義是指由大量帶電，并且表現(xiàn)出集體行為的一種準中性氣體電基本現(xiàn)象，1879 年，克魯克斯在放電先指出了物質的性質存在第四種狀態(tài)。中的振蕩時，等離子體(plasma)這一術語示。迄今為止，等離子體的發(fā)展已度過業(yè)工藝領域來說，，起著無可替代的作用。及低溫等離子體技術應用開發(fā)，推動了獨立的學科。從 1980 年開始，低溫等離占有一席之地。

的長程庫侖相互作用所產(chǎn)生的集體效果，通過等離子體頻率、德拜基本碰撞和反應過程都發(fā)生在氣相和表面在低溫等離子體的基礎理用的實際應用。等離子體技術不同于無碰撞的等離子體，在低溫下產(chǎn)生等離子體并展示的特點和內在功能量子態(tài)的氣體分子。這是低溫等離子體的主料加工和設備制造需要各種各樣的表面過程和不同的反應材料中提的幫助下低溫等離子體通常用來等離子體處理，比如等離子體增強離子體刻蝕濺射法、灰化、表面改性等，規(guī)模大小從納米到米不等結構從 ultra-large-scale 集成電路顯示，通常是經(jīng)過 100 多個等離子為材料制作蝕刻和等離子體過程淀積，這是很有競爭性的。在納米子體技術已經(jīng)發(fā)展成為一個自頂向下和自底向上的組合流程。自是有效地實現(xiàn)等離子體增強效應的條件。.2 容性耦合等離子源
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O53;O461

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本文編號：2710818