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等离子体基础知识介绍

作者: 来源: 日期:2020/8/10 10:46:38 人气:350
 一、什么是等离子体(plasma)? 
等离子(plasma)是除固体、液体、气体之外的第四种物质状态,主要是由气体在高电磁场作用下发生解离,形成一种包括电子(带负电),正离子(带正电),自由基和中性气体分子组成的高活性物质,通产情况下会发光。
一般情况下,等离子中的正电荷数等于负电荷数,所以整体呈电中性(Quasi-neutral)。
日常生活中见到的闪电、日光灯、霓虹灯就是等离子体发光现象。


二、等离子的产生 Plasma generation 
等离子的产生有很多种方法,但生成和维持都需要外部能量的输入。
电子从外加电磁场获得能量,然后发生非弹性碰撞产生激发(excitation)、解离吸附(dissociative attachment)、解离(dissociation)、离子化(ionization)、在结合(recombination)反应,由此产生二次电子、原子、分子、离子等物质,然而在解离碰撞中,电子可能与气体离子有再结合作用,或者因为漂移及扩散而离开电磁场范围等原因消失,因此当电子产生与消失的速率相等时,此时的plasma即为稳定状态。这里列举四种ETCH常用产生plasma的方法,后面会详解介绍。


三、等离子体的参数 plasma parameters
平均自由路径(Mean Free Path,MFP):
粒子与粒子碰撞前能够移动的平均距离。MFP与环境压力P呈反比,压力越高,MFP越短,压力约低,MFP越长,这就是为什么plasma产生要在低压近似真空环境下产生,因为在大气压力下(760Torr),电子的MFP很短,很难获得足够的能力来使用气体离子化。
下一个:真空技术概述
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