等離子體基礎知識介(jiè)紹
作(zuò)者: 來源(yuán): 日期(qī):2020-08-10 10:46:38 人氣:9943
一、什麽是等離子體(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(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(lí)子(帶正電),自由基和中性氣體分子組成的高活性物(wù)質,通產情況下會發光。
一般情況下,等(děng)離(lí)子中的正電荷數等於負電荷數,所以整體呈電中性(Quasi-neutral)。日常生活中(zhōng)見到的(de)閃電、日光燈、霓虹(hóng)燈就是等離子體發光現象(xiàng)。
二、等離子(zǐ)的產生 Plasma generation
等離子的產(chǎn)生(shēng)有很(hěn)多種方法,但生成和維持都需要外部能量的輸入。
電(diàn)子從外加電磁場獲得能量,然(rán)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)、在結合(recombination)反應,由此產生二次電子、原子、分子、離子(zǐ)等物質,然而在解離碰撞中,電子可能與氣體離子有再結合(hé)作用,或者因為漂移及擴散而離(lí)開電磁場範圍等原因消失(shī),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。這裏列(liè)舉(jǔ)四種ETCH常用產生plasma的(de)方法,後麵會詳解(jiě)介紹。
三、等離子體的參數(shù) plasma parameters
平均自由路徑(Mean Free Path,MFP):
粒子(zǐ)與粒子(zǐ)碰撞(zhuàng)前能夠移動的(de)平均距(jù)離。MFP與環境壓(yā)力P呈反比,壓力(lì)越高,MFP越短,壓力約低,MFP越長,這就是(shì)為什麽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(de)能力來使用氣體離子化。