發(fā)布時間：2019-04-03 18:15

【摘要】：本文介紹了一種具有雙側(cè)波導同軸線耦合結(jié)構(gòu)的新型微波等離子體源。通過電磁場模擬計算和等離子體發(fā)射光譜測量對同軸線耦合反應(yīng)腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,研究了線形等離子體源腔體結(jié)構(gòu)對等離子體均勻性和長度的影響,并且在桿狀樣品表面進行了金剛石薄膜的沉積實驗。實驗結(jié)果表明:雙側(cè)波導同軸線耦合式新型線形等離子體源可以在引導天線表面產(chǎn)生圓柱狀的線形等離子體,其等離子體的均勻性和長度受腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,在引導天線外徑為4 mm,單側(cè)模式匹配棒伸入量為10 mm的腔體結(jié)構(gòu)下,等離子體的均勻性大于90%。通過對桿狀樣品表面不同位置處金剛石膜質(zhì)量和等離子體沉積環(huán)境的測量,進一步驗證了等離子體的均勻性。此外,線形等離子體的長度受引導天線長度和工作氣壓影響,這主要與反應(yīng)腔內(nèi)電磁場分布以及微波傳輸衰減有關(guān)。
[Abstract]:A novel microwave plasma source with two-side waveguide coaxial coupling structure is presented in this paper. The internal structure of coaxial coupling reaction chamber was optimized by electromagnetic field simulation and plasma emission spectrum measurement. The influence of the structure of linear plasma source cavity on the uniformity and length of plasma was studied. The diamond films were deposited on the surface of rod-like samples. The experimental results show that a cylindrical linear plasma can be produced on the surface of the guided antenna by a new type of linear plasma source coupled with the coaxial lines of both sides of the waveguide. The uniformity and length of the plasma are affected by the internal structure of the cavity. When the external diameter of the guided antenna is 4 mm, the plasma uniformity is more than 90% when the extension of the one-sided mode matching rod is 10 mm. The plasma uniformity was further verified by measuring the diamond film quality and plasma deposition environment at different positions on the surface of the rod sample. In addition, the length of linear plasma is affected by the length of guided antenna and working pressure, which is mainly related to the distribution of electromagnetic field in the reaction chamber and the attenuation of microwave transmission.
【作者單位】： 武漢工程大學材料科學與工程學院等離子體化學與新材料湖北省重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(批準號:11575134)資助的課題
【分類號】：O53

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