環(huán)狀樣品等離子體源離子注入過程兩維Particle-in-Cell計算機模擬.pdf

1、近年來，等離子體源離子注入(PSII)在改善材料表面性能方面得到了廣泛應用。該技術是把待加工的樣品直接放在等離子體中，當樣品上施加一個負偏壓脈沖后，電子被電場迅速驅逐并遠離樣品表面，而離子幾乎保持靜止，從而在樣品表面附近形成了一個離子鞘層。在鞘層中電場的作用下，離子被源源不斷地加速注入到樣品表面，從而達到改善材料表面性能的目的。在這一技術中，等離子體鞘層的時空演化對材料表面改性有著非常重要的影響。
　　 本文利用兩維Partic

2、le-in-Cell模型，研究了在高壓脈沖作用下，環(huán)形樣品各表面的等離子體源離子注入過程中離子的動力學行為。利用泊松方程、離子運動方程和電子Boltzmann分布，考察了等離子體鞘層中電勢分布、鞘層邊界演化、離子密度分布、離子運動狀態(tài)矢量分布和離子注入劑量分布的時空演化規(guī)律。
　　 Particle-in-Cell模型能夠實現對注入離子的有效跟蹤，反映離子在空間場中的運動情況，完備地描述鞘層演化規(guī)律和離子的動力學行為。隨著鞘層的