论文摘要
高频驱动的容性耦合等离子体放电在半导体工业中有广泛的应用。本文采用朗缪尔探针和激光诱导光致剥离技术重点对27.12MHz射频驱动的容性耦合Ar/O2等离子体的特性进行了研究。论文的第一部分主要使用朗缪尔探针测量了容性耦合Ar等离子体的电参量。测量结果表明,随着27.12MHz射频输入功率或放电气压的增大,电子能量几率分布函数（EEPF）从 bi-Maxwellian 向 Maxwellian 转变,并最终转变为 Druyvesteyn 分布。这种分布特性的转变表明Ar等离子体的加热方式的演变。通过轴向的EEPF计算,我们得到了沿轴向线性增加的电子密度分布的结果;在低气压下,靠近功率电极处电子密度由于鞘层的影响呈现下降的趋势。论文第二部分主要采用朗缪尔探针和激光诱导光致剥离（LIPD）技术对容性耦合Ar/02等离子体的电参量进行了诊断。在Ar等离子体中掺入总流量5%的02后,掺氧的Ar容性耦合等离子体的EEPF与Ar等离子体的EEPF存在着明显偏差。由于电子与氧分子非弹性碰撞的加剧,高放电气压下的偏差会变得更为严重。此外,与Ar等离子体中电子密度沿轴向线性增加不同的是,加入O2后不仅降低了轴向的电子密度,而且使靠近功率电极的电子密度分布被进一步抹平。LIPD测量结果表明,含5%O2的Ar等离子体的电负度在功率电极处较高,且随放电气压的增大电负度呈V形分布的特征。这种行为特征初步认为是负离子与正离子的复合作用以及负离子与氧中性分子的伪Y模式共同作用的结果。另一方面,我们对不同含氧量条件下的Ar等离子体进行了诊断。发现,随着氧气含量的增加,EEPF的低能峰下降明显且向右漂移,电子密度呈现出下降的趋势,而空间电位和电子温度均有上升。这些行为与等离子体中氧气分子的离解吸附反应有关。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 赵一帆
导师: 辛煜
关键词: 朗缪尔探针,激光诱导剥离,电子密度,负离子
来源: 苏州大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 物理学
单位: 苏州大学
分类号: O536
DOI: 10.27351/d.cnki.gszhu.2019.001488
总页数: 76
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