等離子體源離子注入中的柵網(wǎng)陰影效應(yīng)的離子動力學(xué)PIC模擬.pdf

1、等離子體源注入技術(shù)是利用等離子體為離子源進(jìn)行材料表面處理和改性的新興技術(shù)。對于很多以前依靠傳統(tǒng)合金技術(shù)不能解決的難題，等離子源注入技術(shù)都可以很好的解決。直流等離子體源離子注入(直流PIII)技術(shù)和柵極增強(qiáng)型等離子體源離子注入技術(shù)在半導(dǎo)體工藝和材料表面改性中十分重要。而在這些工藝中，離子注入均勻性是至關(guān)重要的。實驗結(jié)果表明，輔助柵網(wǎng)網(wǎng)格的陰影效應(yīng)產(chǎn)生的網(wǎng)格狀花紋是造成離子表面離子注入不均勻的重要原因。
　　 本文建立了一種PIC模

2、型研究了直流等離子體源離子注入和柵極增強(qiáng)型等離子體源離子注入。在這個模型中，等離子在離子產(chǎn)生區(qū)生成，加速穿過離子加速區(qū)的接地柵網(wǎng)，然后加速注入到平面工件的表面。我們特別研究了影響電壓對于離子運(yùn)動軌跡和運(yùn)動狀態(tài)以及注入到工件表面的離子通量密度分布的影響。我們發(fā)現(xiàn)在等離子區(qū)域中靠近圓孔的部分的電勢并不是等離子體電勢而是受注入工件上的電壓影響--等離子鞘層隨著彎曲的等位線通過圓孔擴(kuò)展到等離子體區(qū)域的內(nèi)部，并且擴(kuò)展的程度與工件上的電壓有關(guān)。離子