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等離子(zǐ)體基礎知識介紹(shào)
作者(zhě): 來源: 日期:2020-08-10 10:46:38 人氣:10263
一、什麽是等離(lí)子體(plasma)?
等離子(plasma)是除固體、液體、氣體之外的第四種物質(zhì)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(tǐ)分子組(zǔ)成的高活性物(wù)質,通產情況下(xià)會發光。
一般情況(kuàng)下,等離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(cháng)生活中見到的閃電、日光燈、霓虹燈就是等離子體發光(guāng)現象。
二、等離(lí)子(zǐ)的產生 Plasma generation
等(děng)離子的產生有很多種方法,但生(shēng)成和維持都需要外部能(néng)量的輸入。
電子從外加電磁場獲得能量,然後發生非彈性碰撞產生激發(excitation)、解離吸附(fù)(dissociative attachment)、解(jiě)離(dissociation)、離子化(ionization)、在結合(recombination)反應,由此產生二次電(diàn)子(zǐ)、原子、分子、離子等(děng)物質(zhì),然而在(zài)解離碰撞中,電子可能與(yǔ)氣體離子(zǐ)有再結合作用,或者因為漂移及擴散而(ér)離開電磁場範圍等原因消失,因此當電子產生與消失的速率相等(děng)時,此時的plasma即為穩定狀態。這(zhè)裏(lǐ)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(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與環境壓力P呈反比,壓力(lì)越高(gāo),MFP越短,壓力約低,MFP越長,這就是為什麽plasma產生要(yào)在低壓近(jìn)似真空(kōng)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(tǐ)離子化。
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