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(diǎn)。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(shí),也面臨著許多新的考驗(yàn),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(shí)現(xiàn)對離子通量和能量的獨(dú)立控制�；谌藗儗Φ入x子體材料表面進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)行了研究,系統(tǒng)的研究了氣體壓強(qiáng)和雙頻頻率的改變對放電中各個物理量影響的物理機(jī)理。容性耦合等離子體放電中有兩種不同的電子加熱機(jī)理,分別為電子歐姆加熱和電子壓強(qiáng)加熱。電子加熱機(jī)理主要取決于一系列諸如電極間距、氣體壓強(qiáng)、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(jìn)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(kuò)散運(yùn)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(shí)，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(jìn)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(jī)理是外加電??磁場頻率接近于電子回旋運(yùn)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