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(dǎo)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(duì)等離子體密度和離子能量獨(dú)立調(diào)控的特性,所以對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)條件和高頻功率固定而氬氣含量從70%升高至100%的實(shí)驗(yàn)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(jì)算得到了各帶電粒子密度分布、電子溫度分布、電場(chǎng)電勢(shì)分布及電子能量分布函數(shù)（EEDF）,對(duì)照實(shí)驗(yàn)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(dòng)溫度,同時(shí)可使振動(dòng)溫度上升,等離子體區(qū)擴(kuò)展,鞘層厚度減小;而氬氣含量的增加會(huì)使得電子密度升高、電子溫度下降、轉(zhuǎn)動(dòng)溫度上升,但鞘層... 

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)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(rèn)識(shí)
        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(jìn)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(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.1 發(fā)射光譜儀的簡介
        2.3.2 電學(xué)診斷儀器介紹
        2.3.3 數(shù)碼相機(jī)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(xué)特性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)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(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎng)電勢(shì)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(xué)特性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.3 鞘層放電圖像變化
    4.4 隨高頻功率變化的電學(xué)特性
    4.5 隨氬氣含量變化的電學(xué)特性
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
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(qiáng),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(xué)模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 梁英爽.大連理工大學(xué) 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(xué) 2011



本文編號(hào)：3711943