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双频容性耦合CF4等离子体放电的二维混合模拟

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王帅, 徐翔, 王友年. 2013: 双频容性耦合CF4等离子体放电的二维混合模拟, 强激光与粒子束, 25(9): 2297-2302. doi: 10.3788/HPLPB20132509.2297
引用本文: 王帅, 徐翔, 王友年. 2013: 双频容性耦合CF4等离子体放电的二维混合模拟, 强激光与粒子束, 25(9): 2297-2302. doi: 10.3788/HPLPB20132509.2297
shu
Wang Shuai, Xu Xiang, Wang Younian. 2013: Two-dimensional hybrid simulation of dual-frequency capacitively coupled CF4 plasma, High Power Lase and Particle Beams, 25(9): 2297-2302. doi: 10.3788/HPLPB20132509.2297
Citation: Wang Shuai, Xu Xiang, Wang Younian. 2013: Two-dimensional hybrid simulation of dual-frequency capacitively coupled CF4 plasma, High Power Lase and Particle Beams, 25(9): 2297-2302. doi: 10.3788/HPLPB20132509.2297
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双频容性耦合CF4等离子体放电的二维混合模拟

  • 东北大学理学院,沈阳,110891

  • 大连理工大学物理与光电工程学院,辽宁大连,116024

Two-dimensional hybrid simulation of dual-frequency capacitively coupled CF4 plasma

  • 摘要: 研究了等离子体反应装置内的等离子体密度、粒子能量与角度分布等参量在装置径向与轴向上的分布特性.在研究过程中应用二维混合模型对CF4气体放电进行模拟.计算结果显示:在电极表面与侧壁附近的鞘层区特性有明显的区别.由于装置侧壁处受电源产生的射频电场的影响较小,侧壁处的鞘层主要由双极扩散机制形成,其产生的径向电场强度较弱,鞘层厚度也较薄.而在电极附近,由于受到射频电场的影响,鞘层的厚度显著增加,指向电极方向的轴向电场强度也远大于指向侧壁方向的径向电场强度.在电极区域内,离子通量分布均匀；在电极边缘与侧壁的间隙内,因电场强度减小,离子通量则发生迅速衰减.在射频电极覆盖的范围内离子能量分布大体上保持不变,电极与侧壁的交界处,由于受到侧壁处径向电场的影响,离子能量分布略有不同.在放电装置的中心区域,入射到电极上的离子角度分布基本保持一致,而在电极边界与装置侧壁的交界处,由于径向电场的影响,离子的垂直入射角增加,以大角度轰击电极的离子数量也显著增加.
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出版历程
  • 刊出日期:  2013-09-30

双频容性耦合CF4等离子体放电的二维混合模拟

  • 东北大学理学院,沈阳,110891
  • 大连理工大学物理与光电工程学院,辽宁大连,116024

摘要: 研究了等离子体反应装置内的等离子体密度、粒子能量与角度分布等参量在装置径向与轴向上的分布特性.在研究过程中应用二维混合模型对CF4气体放电进行模拟.计算结果显示:在电极表面与侧壁附近的鞘层区特性有明显的区别.由于装置侧壁处受电源产生的射频电场的影响较小,侧壁处的鞘层主要由双极扩散机制形成,其产生的径向电场强度较弱,鞘层厚度也较薄.而在电极附近,由于受到射频电场的影响,鞘层的厚度显著增加,指向电极方向的轴向电场强度也远大于指向侧壁方向的径向电场强度.在电极区域内,离子通量分布均匀；在电极边缘与侧壁的间隙内,因电场强度减小,离子通量则发生迅速衰减.在射频电极覆盖的范围内离子能量分布大体上保持不变,电极与侧壁的交界处,由于受到侧壁处径向电场的影响,离子能量分布略有不同.在放电装置的中心区域,入射到电极上的离子角度分布基本保持一致,而在电极边界与装置侧壁的交界处,由于径向电场的影响,离子的垂直入射角增加,以大角度轰击电极的离子数量也显著增加.

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