等離子體基礎知識介紹
作者: 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:11809
一、什麽是等離子體(plasma)?
等離子(plasma)是除固體(tǐ)、液體、氣體之外的第四種物質狀態,主要是由氣體(tǐ)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(zhōng)性氣(qì)體分子組成(chéng)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(hé)數等於負電荷數,所以整體呈電中性(Quasi-neutral)。日(rì)常生活(huó)中見到的閃電、日光燈、霓虹燈(dēng)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(zhǒng)方法,但(dàn)生成和(hé)維(wéi)持都需要外部能量的(de)輸入。
電子從外加電磁場獲(huò)得能量,然後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(jié)合(recombination)反應,由(yóu)此產(chǎn)生二次電子(zǐ)、原子、分子、離子等物質,然而在解離碰(pèng)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(sàn)而離開(kāi)電磁場範圍等(děng)原因消失,因此當(dāng)電(diàn)子產生與消失的速率相(xiàng)等時,此時的(de)plasma即為穩定(dìng)狀態。這裏(lǐ)列舉四(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(shù) 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(lí)。MFP與環境(jìng)壓力P呈反比,壓力(lì)越高,MFP越短(duǎn),壓力約低,MFP越長,這(zhè)就是為(wéi)什麽plasma產生要在低壓近似真空環境下產生,因為在大氣(qì)壓力下(760Torr),電(diàn)子的MFP很短,很難獲得足(zú)夠的能力來使(shǐ)用氣體離子化。