ping電極容性耦合射頻等離子清洗機(jī)怎么放電的？
文章導(dǎo)讀：射頻等離子清洗機(jī)根據(jù)其放電方式大致可以分為兩種：容性耦合射頻等離子放電和感性耦合等離子放電，今天我們主要探討的是水平電極容性耦合射頻等離子清洗機(jī)的基本放電模型。
1 什么是射頻
等離子清洗機(jī)的射頻（Radio Frequency，RF）是指工作頻率在MHz量級(jí)，射頻電源指電源輸出工作電壓的頻率為射頻波段的典型值為13.56MHz。通過(guò)高頻振蕩，射頻功率與等離子體的相互作用可通過(guò)電感、電容耦合方式進(jìn)行；用于材料表面清洗行業(yè)，電容耦合式的射頻等離子清洗機(jī)非常適用。
2 基本原理
產(chǎn)生等離子清洗機(jī)低溫等離子體的方法主要有直流輝光放電、 直流電弧放電、 射頻感應(yīng)放電、 電容耦合射頻放電以及微波放電等；無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室，還是工業(yè)應(yīng)用，采用的等離子體源是目前應(yīng)用比較廣泛的比較容易獲得大處理面積的電容耦合式水平電極板方式。如圖1所示
圖一：水平電極容性耦合射頻等離子清洗機(jī)放電
圖2 非磁化容性耦合射頻放電模型
等離子清洗機(jī)的射頻（Radio Frequency，RF）是指工作頻率在MHz量級(jí)，射頻電源指電源輸出工作電壓的頻率為射頻波段的典型值為13.56MHz。通過(guò)高頻振蕩，射頻功率與等離子體的相互作用可通過(guò)電感、電容耦合方式進(jìn)行；用于材料表面清洗行業(yè)，電容耦合式的射頻等離子清洗機(jī)非常適用。
2 基本原理
產(chǎn)生等離子清洗機(jī)低溫等離子體的方法主要有直流輝光放電、 直流電弧放電、 射頻感應(yīng)放電、 電容耦合射頻放電以及微波放電等；無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室，還是工業(yè)應(yīng)用，采用的等離子體源是目前應(yīng)用比較廣泛的比較容易獲得大處理面積的電容耦合式水平電極板方式。如圖1所示
圖一：水平電極容性耦合射頻等離子清洗機(jī)放電
對(duì)于電容耦合高頻等離子體源，維持在平行平板電極間的等離子體主要由高頻電場(chǎng)加熱。多數(shù)電容性耦合射頻等離子體反應(yīng)器是非磁化的，工作的頻率范圍是1~100MHz,，低于電子響應(yīng)電磁場(chǎng)的電子等離子體頻率，即ω<ωpe。非磁化容性耦合射頻放電模型如圖2所示，因?yàn)椴捎萌菪择詈仙漕l放電可以產(chǎn)生大面積的穩(wěn)定的等離子體，電容性放電已經(jīng)成為低氣壓放電材料處理中應(yīng)用zui廣泛的等離子體源。
圖2 非磁化容性耦合射頻放電模型
然而有時(shí)容性射頻的電極板鞘電壓壓降過(guò)高，導(dǎo)致較低的離子密度及很高的離子轟擊能量，因而限制了它的應(yīng)用。現(xiàn)在很多工業(yè)等離子清洗機(jī)已經(jīng)改用電感耦式RF放電或者微波放電產(chǎn)生等離子體來(lái)替代容R放電。
另外還可以通過(guò)磁化RF振蕩的方法來(lái)改進(jìn)。磁化射頻等離子體的模型由與非磁化容性耦合射頻放電模型比較類(lèi)似，一個(gè)可控制的相對(duì)弱（50~200G）直流磁場(chǎng)與RF電極平行地加在樣品表面。在固定功率下，磁場(chǎng)會(huì)增加等離子體密度，減小電極板的鞘壓；但是由于存在E × B飄移，等離子體會(huì)有一定的不均勻，這需要磁場(chǎng)在平面內(nèi)以低頻旋轉(zhuǎn)來(lái)均勻。
當(dāng)采用同軸圓柱RF振蕩產(chǎn)生等離子體時(shí)如圖3，電場(chǎng)沿徑向方向，磁場(chǎng)沿軸向方向，E × B為環(huán)向，而且電場(chǎng)E的方向是隨著RF振蕩持續(xù)變化的，所以環(huán)向等離子體流會(huì)使得等離子體分布更加均勻。
另外還可以通過(guò)磁化RF振蕩的方法來(lái)改進(jìn)。磁化射頻等離子體的模型由與非磁化容性耦合射頻放電模型比較類(lèi)似，一個(gè)可控制的相對(duì)弱（50~200G）直流磁場(chǎng)與RF電極平行地加在樣品表面。在固定功率下，磁場(chǎng)會(huì)增加等離子體密度，減小電極板的鞘壓；但是由于存在E × B飄移，等離子體會(huì)有一定的不均勻，這需要磁場(chǎng)在平面內(nèi)以低頻旋轉(zhuǎn)來(lái)均勻。
當(dāng)采用同軸圓柱RF振蕩產(chǎn)生等離子體時(shí)如圖3，電場(chǎng)沿徑向方向，磁場(chǎng)沿軸向方向，E × B為環(huán)向，而且電場(chǎng)E的方向是隨著RF振蕩持續(xù)變化的，所以環(huán)向等離子體流會(huì)使得等離子體分布更加均勻。
圖3 柱狀等離子體加軸向磁場(chǎng)時(shí)的等離子體漂移
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