射頻電容耦合等離子體的流體動(dòng)力學(xué)-Monte-Carlo混合模型數(shù)值模擬.pdf

1、針對(duì)導(dǎo)體極板，本文以氬氣為研究對(duì)象，建立了一個(gè)自洽的等離子體流體動(dòng)力學(xué)模型，研究了射頻電容耦合等離子體的輸運(yùn)特性。該物理模型包括電子和離子的連續(xù)性方程、電子的能量方程以及泊松方程。通過求得的自洽電場，應(yīng)用蒙特卡羅(Monte-Carlo)方法，模擬了碰撞效應(yīng)下轟擊到極板上離子的能量分布和角度分布。 在一維情形下，給出了電子密度和離子密度時(shí)空分布、電場時(shí)空分布、電勢時(shí)空分布、電子流和離子流的時(shí)空分布。在二維情形下，給出了電子密度和

2、離子密度空間分布、電場空間分布、電勢空間分布、電子流和離子流的空間分布。比較發(fā)現(xiàn)，二維情形下離子密度的空間分布不再呈對(duì)稱分布。 在進(jìn)一步研究中，在考慮碰撞效應(yīng)情況下，比較了不同初始條件對(duì)極板上離子能量分布和角度分布的影響。隨著氣壓的增大，能峰變低能量變小而角度分布變大。而隨著驅(qū)動(dòng)電壓的變大，能峰變低能量變大而角度分布變小。對(duì)于二維模型，同時(shí)記錄了極板不同位置的離子轟擊數(shù)，發(fā)現(xiàn)由于徑向電場的存在，對(duì)離子的運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生徑向的偏移。與