超高頻波驅(qū)動的大面積平面表面波等離子體源的研究.pdf

1、隨著等離子體科學(xué)研究的不斷深化、發(fā)展，等離子體技術(shù)被應(yīng)用于非常廣泛的領(lǐng)域，特別是在集成電路制造、材料處理等方面，等離子體技術(shù)具有特別的優(yōu)勢，是不可或缺的。而等離子體源的研究是推動等離子體技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵因素。近年來，隨著大面積等離子體處理如大規(guī)模集成電路的加工、太陽能電池材料以及大規(guī)模平板顯示等應(yīng)用需要的增加，開發(fā)能夠產(chǎn)生大面積、高密度均勻等離子體的等離子體源就成為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。表面波等離子體源相比較其他類型的源，能夠很好的滿足等

2、離子體處理所需要的高密度、空間均勻及高活性化的特點(diǎn)。但是盡管目前平面結(jié)構(gòu)的主流表面波等離子體源能夠產(chǎn)生相當(dāng)?shù)牡入x子體面積，但是對于未來的大面積光電池板、大面積顯示屏等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用所需要的米量級的等離子體還顯力不從心。
　　本文的主要工作就是基于平面表面波等離子體源的工作原理，開發(fā)了一套新型大面積平面表面波等離子體發(fā)生裝置，同時搭建了相應(yīng)的探針診斷系統(tǒng)用于對該等離子體源產(chǎn)生的等離子體進(jìn)行診斷。具體創(chuàng)新性內(nèi)容如下:
　　(1)使用9

3、15MHz超高頻電磁波代替?zhèn)鹘y(tǒng)表面波等離子體使用的2.45GHz微波，解決了放電面積大型化在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上的制約，并且能以較低的電子密度維持純表面波模式，在增大放電面積的同時使能耗有所降低;
　　(2)在傳統(tǒng)的狹縫天線理論基礎(chǔ)上，開發(fā)了新型的圓柱形諧振腔結(jié)構(gòu)，從而使大面積表面波放電在工程結(jié)構(gòu)上得以實(shí)現(xiàn)。在等離子體放電實(shí)驗(yàn)中，通過對等離子體參數(shù)的診斷，驗(yàn)證了表面波激發(fā)等離子體的穩(wěn)定性，之后通過一系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使高密度均勻等離子體能夠達(dá)