感性耦合对单、双频容性耦合氮气(掺h2ar)等离子体特性的影响

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1、苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个体和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：—翻越一曰期：套12』上。兰：j夸学位论文使用授权声明lIllll11lllllIllUlIIIlUIIlY2837106本人完全了解苏州大学关于收集、保

2、存和使用学位论文的规定，器p：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中圉学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许沦文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存翻汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在——年——月解整后适用本规定。非涉密论文困／论文作者签名：导师签名：醚鋈重坐堑f

3、；l期：型曼J形学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，基口：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅积借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文璃在——年——月

4、解密后适用本规定。非涉密论文因／论文作者然名：导师签名：毯埠重坐堑日期：竺竖：曼丝网期：印‘f．一／乒感性耦合对单、双频容性耦合氮气(掺Hz／Ar)等离子体特性的影响中文摘要感性耦合对单、双频容性耦合氮气(掺Id[2／Ar)等离子体特性的影响中文摘要低温等离子体尤其是低气压射频激发的等离子体，因其具有高电子密度和低离子轰击能量的特点而被广泛用于薄膜生长、基片刻蚀和材料表面改性等应用领域。为此，人们相继开发了感性耦合等离子体以及甚高频激发的容性耦合等离子体源，以满足集成电子器件密度不断提高下的工艺加工

5、要求：电子通量和能量的独立可控以及大面积条件下的等离子体均匀性。在此背景下，我们提出了感性和容性混合放电的一种新型等离子体源，本文采用郎缪尔探针和发射光谱两种测量技术，针对不同激发频率组合与电感／电容混合放电模式，详细研究了N2(H2或舡掺杂)等离子体放电的电子特性(电子密度、离子密度、电子温度和德拜长度等)对放电条件的依赖关系，及感性耦合对容性耦合等离子体的影响等。论文第一部分工作主要是不同气压条件下掺氢的电感／电容耦合氮气等离子体放电特性研究。研究表明，单频感性耦合到单频激发的容性H2／N2等离

6、子体放电时，可以大大增强含氢的N2等离子体的离子密度，但径向分布并不均匀；不同频率的单频感性耦合到双频激发的容性耦合等离子体放电时，同样观察到等离子体电子密度增强，电子温度和德拜长度降低。当单频感性耦合的输入功率升高时，中心区域的等离子体密度较高、均匀性较好。这表明了感性耦合功率对混合放电等离子体密度的径向分布具有调制作用，可以有效约束等离子体内部能量，提高电离效率。论文第二部分工作主要是不同掺氩比例下的电感／双频电容耦合氮气等离子体放电特性研究。研究表明，单频感性耦合到双频激发的容性耦合Ar／N2

7、等离子体放电时，等离子体的离子密度和电子温度均高于双频激发的容性等离子体情形。感性耦合的输入功率超过200W时，电子能量概率分布函数由双麦克斯韦分布变为单麦克斯韦分布，放电模式也由E模式转变为H模式。随着氩气比例增加，气体分解率增大，氮分子谱线强度增强，氩谱线强度减弱。实验研究表明，氩气比例达到80％，感性耦合中文摘要感性耦合对单、双频容性耦合氮气(掺HgAr)等离子体特性的影响的输入功率为200W时，电感／电容耦合等离子体密度径向均匀性表现较好。上述通过电感／电容耦合的掺氢或掺氩N2等离子体放电研

8、究表明：电感／电容耦合放电不仅具有较高的等离子体密度，而且等离子体径向分布更加均匀，这种新的等离子体源对于等离子体材料加工具有重要的意义。关键词：感性耦合等离子体；容性耦合等离子体；等离子体密度；电子温度：电感／电容耦合放电；II作者：张志辉指导教师：宁兆元—Theeffecto—finductivelycoupleddischargeOnsingle-anddual-frequcncycapacitivelycoupledNz(HtArdopcd)plasmaAbs