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等離子體基礎知識介紹
作者(zhě): 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:12275
一、什麽是等離子體(tǐ)(plasma)?
等離(lí)子(zǐ)(plasma)是除固體、液體、氣體之(zhī)外的第四種物質狀態,主要是由氣體在高電磁場作用下發(fā)生解離,形成一種包括電子(帶負電),正離子(帶(dài)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(de)正電(diàn)荷(hé)數等於負(fù)電(diàn)荷(hé)數,所以整體呈電中性(Quasi-neutral)。
日常生活中見到的閃電、日(rì)光燈、霓虹(hóng)燈就是等離子體發光現象(xiàng)。
二、等離子的產生 Plasma generation
等離子(zǐ)的產生有很多(duō)種方法,但生成(chéng)和維(wéi)持都需要外(wài)部能量的輸入。
電子從外加電(diàn)磁場獲得(dé)能量,然後發生非彈性碰撞(zhuàng)產生激發(excitation)、解離吸附(dissociative attachment)、解離(dissociation)、離(lí)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(zhì),然而在解離碰撞中,電子可(kě)能與(yǔ)氣體離子有再結合作用,或者因為漂移及(jí)擴(kuò)散而離開電磁場範圍等原因(yīn)消失,因此當電子產生與消失的速率相等時,此(cǐ)時的plasma即為穩定(dìng)狀(zhuàng)態。這裏列舉四種ETCH常用產生plasma的方法,後麵會詳解介紹。
三、等離子體的參數 plasma parameters
平均(jun1)自由路徑(Mean Free Path,MFP):
粒子與(yǔ)粒子碰撞前能(néng)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,這就是為什麽plasma產生要在低壓近似真空(kōng)環境下產生,因(yīn)為在大氣壓力下(760Torr),電子的(de)MFP很短,很難(nán)獲得足夠的能力來使用氣體(tǐ)離子化。
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