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等離(lí)子體基礎知識介紹
作者: 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:10705
一、什麽是等離子(zǐ)體(plasma)?
等離子(plasma)是除固體、液體、氣體之外的第四種物質狀態,主要是由(yóu)氣(qì)體在高電磁場作用下發生解離,形(xíng)成一種包括電子(帶負電),正離子(帶正(zhèng)電),自由基和中性氣體分子組(zǔ)成的高活性物質,通產情況下會發光。
一般情況下,等離子中的正電荷數等於負電荷數,所以整(zhěng)體呈電中性(Quasi-neutral)。
日常生活中見(jiàn)到的閃電、日光燈、霓虹(hóng)燈就是等離子體發光現象。
二、等離子的產生 Plasma generation
等離子的產生有很多種方法,但生成和維持(chí)都需要外部能量的(de)輸入。
電子從外加電磁場獲得能量,然後發生非彈性碰(pèng)撞產生(shēng)激發(excitation)、解離(lí)吸附(dissociative attachment)、解離(dissociation)、離子化(ionization)、在結合(recombination)反應,由此產生二次電子、原子、分子、離子等物質,然而在解離碰撞(zhuàng)中,電子可能與氣體離子(zǐ)有再結(jié)合作用(yòng),或者因為漂移及擴散而離開電磁場範圍等原因消失,因此當(dāng)電子產生與消失的速率相等時,此時的plasma即為穩定狀態。這裏列(liè)舉四(sì)種ETCH常用產生plasma的方法,後麵會詳解介紹。
三、等離子(zǐ)體的參數 plasma parameters
平均自由路徑(Mean Free Path,MFP):
粒子與粒(lì)子碰撞前能夠移(yí)動的平均距離。MFP與環境壓力P呈反比,壓力越高,MFP越短,壓力約低,MFP越(yuè)長,這(zhè)就是為什麽plasma產生要在低壓近似真空環境下產生,因為在(zài)大氣壓力下(760Torr),電子的MFP很短,很難獲得足夠的能力(lì)來使用氣體離子化。
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