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等離子體基礎知識介紹

作者: 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:4753
 一、什么是等離子體(plasma)? 
等離子(plasma)是除固體、液體、氣體之外的第四種物質狀態,主要是由氣體在高電磁場作用下發生解離,形成一種包括電子(帶負電),正離子(帶正電),自由基和中性氣體分子組成的高活性物質,通產情況下會發光。
一般情況下,等離子中的正電荷數等于負電荷數,所以整體呈電中性(Quasi-neutral)。
日常生活中見到的閃電、日光燈、霓虹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,但生成和維持都需要外部能量的輸入。
電子從外加電磁場獲得能量,然后發生非彈性碰撞產生激發(excitation)、解離吸附(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,然而在解離碰撞中,電子可能與氣體離子有再結合作用,或者因為漂移及擴散而離開電磁場范圍等原因消失,因此當電子產生與消失的速率相等時,此時的plasma即為穩定狀態。這里列舉四種ETCH常用產生plasma的方法,后面會詳解介紹。


三、等離子體的參數 plasma parameters
平均自由路徑(Mean Free Path,MFP):
粒子與粒子碰撞前能夠移動的平均距離。MFP與環境壓力P呈反比,壓力越高,MFP越短,壓力約低,MFP越長,這就是為什么plasma產生要在低壓近似真空環境下產生,因為在大氣壓力下(760Torr),電子的MFP很短,很難獲得足夠的能力來使用氣體離子化。
下一個:真空技術概述
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