隨著低溫容性耦合等離子體研究的日漸成熟,容性耦合等離子體技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于納米薄膜材料制備、半導體制造工藝、材料表面清洗及摻雜等領(lǐng)域。雙頻容性耦合氣體放電因其具有高低頻源分別對等離子體密度和離子能量獨立調(diào)控的特性,所以對雙頻容性耦合等離子體在不同放電條件下研究大面積均勻放電的規(guī)律極為重要。同時在低溫等離子體應(yīng)用中,背景氣體溫度也是非常關(guān)鍵的參量之一。本文研究了8/100MHz頻率組合下氬氮混合容性耦合放電的特性。在氬氣含量固定而高頻功率從5W升高至40W的實驗條件和高頻功率固定而氬氣含量從70%升高至100%的實驗條件中,利用發(fā)射光譜儀采集放電光譜,并通過修正的玻爾茲曼方法獲得平均電子溫度,擬合氮分子第二正帶系光譜得到氮分子振轉(zhuǎn)溫度。另外還通過一維PIC/MCC數(shù)值模型計算得到了各帶電粒子密度分布、電子溫度分布、電場電勢分布及電子能量分布函數(shù)（EEDF）,對照實驗獲得的平均電子溫度結(jié)果分析,表明高頻功率的增加可有效的提高電子密度,降低平均電子溫度和氮分子轉(zhuǎn)動溫度,同時可使振動溫度上升,等離子體區(qū)擴展,鞘層厚度減小;而氬氣含量的增加會使得電子密度升高、電子溫度下降、轉(zhuǎn)動溫度上升,但鞘層... 

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 等離子體簡介
        1.1.1 等離子體認識
        1.1.2 等離子體主要參量
        1.1.3 等離子體的分類
    1.2 雙頻容性耦合放電特性的研究進展
        1.2.1 容性耦合等離子體現(xiàn)狀
        1.2.2 氬氮混合低溫等離子體的現(xiàn)狀及應(yīng)用
    1.3 本文的研究內(nèi)容安排
第2章 等離子體研究方法
    2.1 光譜診斷研究
        2.1.1 修正的玻爾茲曼斜率法
        2.1.2 氮分子光譜原理
    2.2 PIC/MCC數(shù)值模擬方法
        2.2.1 PIC/MCC基本原理
        2.2.2 PIC/MCC數(shù)值模擬初始條件的設(shè)定
    2.3 實驗設(shè)備
        2.3.1 發(fā)射光譜儀的簡介
        2.3.2 電學診斷儀器介紹
        2.3.3 數(shù)碼相機介紹
    2.4 本章小結(jié)
第3章 8/100MHz雙頻容性耦合氬氮混合氣體放電的光學特性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗裝置及實驗條件
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗條件
    3.3 發(fā)射光譜的診斷結(jié)果
        3.3.1 等離子體光譜信息
        3.3.2 等離子體平均電子溫度
        3.3.3 氮分子振動轉(zhuǎn)動溫度
    3.4 氬氮混合氣體放的PIC/MCC數(shù)值模擬研究
        3.4.1 帶電粒子密度分布及電子溫度分布
        3.4.2 電場電勢分布
        3.4.3 電子能量分布
    3.5 本章小結(jié)
第4章 8/100MHz雙頻容性耦合氬氮混合氣體放電的電學特性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗裝置
    4.3 鞘層放電圖像變化
    4.4 隨高頻功率變化的電學特性
    4.5 隨氬氣含量變化的電學特性
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Determination of Plasma Parameters in a Dual-Frequency Capacitively Coupled CF4 Plasma Using Optical Emission Spectroscopy[J]. 劉文耀,朱愛民,李小松,趙國利,陸文琪,徐勇,王友年.  Plasma Science and Technology. 2013(09)
[2]Generation and Distribution of Fast Atomic Species（N+,Nf）in Nitrogen Glow Discharge[J]. 張連珠,于威,韓理,趙占強,傅廣生.  Plasma Science and Technology. 2006(06)

博士論文
[1]射頻容性耦合氮及氮/氬等離子體的流體力學模擬及實驗驗證[D]. 梁英爽.大連理工大學 2017
[2]雙頻容性耦合等離子體的全懸浮雙探針及質(zhì)譜診斷研究[D]. 蔣相站.大連理工大學 2011



本文編號：3711943