氩气在电容耦合放电中特性参数的研究 (2)
时间:2020-12-20 11:02 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1.2我国的等离子体研究概况 与国外相比，我国对于等离子体领域的研究起步较晚，但是近几十年也有了飞速的发展。60 年代初，我国的等离子体技术研究(低温等离子体及其应用)随着航天技术中材料试验的需求而迅猛发展，当时主要是电弧等离子体技术。与此同时还发展了电弧等离子体发生器及相关的测量手段。 这些设备现已发展到数十兆瓦，附有现代化的测量控制系统，工业用的直流或交流非转移弧发生器的等离子体火炬的功率已发展至数百千瓦，冶金用的转移弧发生器功率可达数兆瓦[1]。70 年代开始了各种热等离子体材料加工技术研究，80 年代，低气压等离子体技术研究普遍开展。80 年代以来，国内多次举办了全国和国际的等离子体科学技术会议。例如，1997 年在北京召开的第 13届国际等离子体化学会议是一次成功的国内外同行们交流学习的盛会[2]。 当前， 国内正在大量进行用低气压等离子体实现薄膜沉积和表面改性的工作。这一方面是因为有可能制备出种类繁多、有特殊应用前景的新颖涂层和表面，另一方面可能是因为所需的基本设备规模不是很大。 然而在微电子加工和蚀刻方面的工作并不是很普遍，这可能是因为国外(尤其是美、日)在微电子工业中已投入了巨大的力量，设备和技术的进展十分迅速，国内现有的力量仍难以与之竞争。 1.2气体放电与辉光放电 气体放电是气体中流通电流的各种形式的统称。包括电晕放电、辉光放电、电弧放电、火花放电等。汤生理论的物理描述是：设外界的催离素在阴极表面辐照出一个电子，这个电子向阳极方向飞行，并与分子频繁碰撞，其中一些碰撞可能导致分子的电离，得到一个正离子和一个电子。新电子和原有电子一起，在电场加速下继续前进，又能引起分子的电离，电子数目便雪崩式地增长，此中现象又称为电子繁流[3]。 辉光放电是低压气体中显示辉光的气体放电现象。在置有板状电极的玻璃管内充入低压（约几毫米汞柱）气体或蒸气，当两极间电压较高（约 1000伏）时，稀薄气体中的残余正离子在电场中加速，有足够的动能轰击阴极，产生二次电子，经簇射过程产生更多的带电粒子，使气体导电。辉光放电的特征是电流强度较小（约几毫安），温度不高，故电管内有特殊的亮区和暗区，呈现瑰丽的发光现象。 辉光放电时，在放电管两极电场的作用下，电子和正离子分别向阳极、阴极运动，并堆积在两极附近形成空间电荷区文献综述。因正离子的漂移速度远小于电子，故正离子空间电荷区的电荷密度比电子空间电荷区大得多，使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征，而且在正常辉光放电时，两极间电压不随电流变化。在阴极附近，二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能，所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区，电子已获得足够的能量碰撞气体分子，使之电离或激发发光。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强[4]。辉光放电的主要应用是利用其发光效应（如霓虹灯、日光灯）以及正常辉光放电的稳压效应（如氖稳压管） ，也已广泛应用于材料加工(沉积、刻蚀和表面改性)及污染物质的消毒去污等领域。因此，有必要对辉光放电过程中的各项参数的特性，如电场强度，电子数密度等，展开全面而系统的研究。 (责任编辑：qin) |