导读:本文包含了双频容性耦合等离子体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:双频容性耦合,电子温度,电子密度,等离子体
双频容性耦合等离子体论文文献综述
袁强华,孟祥国,殷桂琴,吴良超,刘珊珊[1]（2019）在《13.56 MHz/94.92 MHz双频容性耦合氩等离子体特性研究》一文中研究指出利用高频频率(HF)为94.92 MHz,低频频率(LF)为13.56 MHz获得了氩等离子体.采用发射光谱法(OES)监测并诊断了氩等离子体的演化过程.基于费米-狄拉克模型计算了电子温度,用连续谱绝对强度法计算了电子密度.结果表明,电子温度随着低频功率的增大而升高,随着高频功率的增大而降低;电子温度随气压的升高而降低;电子密度随高频功率和低频功率的增大而增大;电子密度随气压的增大呈现出先增大后减小的趋势并且在60mTorr附近出现峰值.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
李豪,黄晓江,王墅[2]（2019）在《碰撞辐射模型诊断双频容性耦合等离子体》一文中研究指出建立了一个适用于低气压下双频容性耦合氩(Ar)等离子体的碰撞辐射模型,在试验仪器和条件不变的情况下,发现电源频率对该模型的影响不大。利用碰撞辐射模型结合发射光谱(OES),测试了双频容性耦合Ar等离子体在高低频放电中电子温度(T_e)和电子密度(n_e)随功率的变化情况。结果表明:n_e随功率的增加呈递增趋势,但高频放电中增长的幅度更大,这说明在双频容性耦合等离子体放电中,虽然高频和低频功率并未完全解耦,但高频功率仍在控制等离子体的密度方面占主导作用;高频和低频功率对T_e的影响相差不大。(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
刘仕维,姜楠,鲁娜,商克峰[3]（2017）在《双频容性耦合等离子体源放电特性研究》一文中研究指出大气压空气中介质阻挡放电是产生等离子体的主要手段。随着工业发展的需求,对等离子体的电子密度,离子密度,离子能量的调整有了更进一步的要求,而单电源驱动的介质阻挡放电的可控参数较少,所以双频容性耦合等离子体源是近年来研究较多的一种新的等离子体源。本文对工频和高频电源串联驱动的介质阻挡放电的放电特性进行研究,通过测量放电的电特性,拍摄放电图像以及光谱分析,明确电压幅值,不同电压占比,高频电源频率,反应器结构参数对放电特性的影响。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
黄晓江,李豪,王墅[4]（2017）在《基于碰撞辐射模型诊断双频容性耦合等离子体》一文中研究指出通常电子温度和电子密度实验上采用朗缪探针测量,但在双频放电中探针受不同频率信号的干扰非常大,滤波电路很难起到作用,所以朗缪探针得不到较为准确的结果。另外采用双探针测量的话,能够克服不同频率信号的干扰,但双探针主要测的是电子高能端的变化,只能定性变化趋势,不能很好的定量。我们采用发射光谱结合碰撞辐射模型的方法来诊断双频容性耦合等离子体中的电子温度和密度。首先建立了包含氩17个能级的碰撞辐射模型,然后测量了2MHz、13.56MHz和27.12MHz单频容性放电时电子温度和密度随功率的变化情况,并与朗缪探针测量结果进行了比较。最后应用于2MHz/27.12MHz双频容性耦合等离子体,获得了双频放电中电子温度和密度分别随高频和低频功率的变化趋势。(本文来源于《第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集》期刊2017-07-26）
刘佳[5]（2015）在《低气压双频容性耦合电负性等离子体物理特性的研究》一文中研究指出双频容性耦合等离子体(Dual-Frequency Capacitively Coupled Plasmas, DF-CCPs)能够独立控制轰击到基片表面的离子通量和能量,从而可以缓解刻蚀过程中刻蚀速率与器件损伤的矛盾和减弱薄膜沉积过程中的充电效应,因而在国际上被广泛地应用到半导体芯片的刻蚀和沉积工艺中。电子密度及离子能量作为等离子体最基本的参数,对于理解等离子体的特性及优化工艺过程具有重要的意义。到目前为止,有关DF-CCPs的实验研究主要以Ar放电为主,而对于在实际刻蚀工艺中被大量使用的电负性气体,像O2、 CF4, c-C4F8等,实验研究工作较少。本文从实验上系统地研究了在O2、Ar/O2、Ar/CF4、 Ar/O2/CF4放电中,控制变量(高频功率、低频频率和功率、气压等)对电子密度和离子能量分布等的影响。同时,采用了流体模型及PIC/MC (Particle-In-Cell and Monte Calro)模型与实验结果进行对比验证。本论文研究对象大多是具有氧化性或腐蚀性的气体,传统的诊断手段(如,Langmuir探针)无法有效地使用,然而微波发卡探针和四极杆质谱仪基本上不受腐蚀性气体影响,可以较准确地测量电子密度和离子能量分布。在第1章,简单地介绍了低温等离子体在集成电路工业中的应用、低温射频等离子体源、DF-CCP的研究进展及热点问题,给出了本论文的研究内容安排。在第2章,简单地介绍了双频容性耦合放电装置的关键参数,详细地介绍了实验中所使用的诊断手段(微波发卡探针、光探针、四极杆质谱仪、电压-电流探测器)的原理、结构和使用方法。其中,微波发卡探针可以测量电子密度,光探针可以测量特定谱线的发光强度,四极杆质谱仪能够分辨出不同质荷比的离子并给出相应的离子能量分布,电压-电流探测器可以测量电压、电流、功率等电学参数。最后,简单介绍了本论文采用的数值模型,包括流体模型及PIC/MC模型。在第3章,基于上述的实验设备和诊断手段,系统地研究了在O2和Ar/O2放电中高频功率、低频功率、气压对电子密度的影响。研究表明：在O2放电中,电子密度主要由高频功率决定,随着高频功率的增加电子密度线性增大；在较高高频功率下,随着低频功率的增加电子密度减小,而当高频功率较低时电子密度会随着低频功率增加而增大；随着气压的升高,电子密度先快速增大而后缓慢减小；Ar的添加导致电子密度的增大,但不影响电子密度随控制变量的变化趋势。同时,采用了PIC/MC模拟对实验结果进行验证,二者取得较好的一致性。在第4章,系统地研究了在Ar/O2放电中低频频率、低频功率、气压等对离子能量分布的影响。研究表明：低频频率和低频功率是影响离子能量分布的主要参数,并且二者的作用相反,即随着低频频率增大,能宽逐渐变窄,高能峰向着低能区移动,而随着低频功率的增大,能宽逐渐变宽,高能峰向着高能区移动；气压的升高导致激烈的共振电荷交换碰撞,产生更多的低能电子。同时,采用了PIC/MC模拟对部分实验结果进行验证,二者给出相同的变化趋势,但在数值方面二者存在着差异,针对差异分析了可能的原因。在第5章,系统地研究了在Ar/CF4和Ar/O2/CF4放电中高频功率、低频功率、气压对电子密度和离子能量分布的影响。研究表明：在Ar/CF4放电中,电子密度主要由高频功率决定,低频功率影响很小,O2的添加会导致电子密度的下降但不会影响电子密度随控制变量的变化趋势；离子能量主要由低频源(频率和功率)决定,高频功率对其影响较小,气压的升高会导致能量分布中低能离子的增多。在第6章,研究了在O2放电中驱动频率对电子密度的影响。在相同的输入功率下,不同驱动频率的等离子体吸收功率不同,很大一部分输入功率耗散在匹配网络,在100MHz下,损失的功率高达50%以上。在固定等离子体吸收功率的条件下,电子密度随着频率从13.56 MHz升高到40.68 MHz而增大,当频率进一步从60 MHz升高到100 MHz时,电子密度在2.6 Pa和13.3 Pa下呈现不同的变化趋势。在固定极板电压的条件下,电子密度随驱动频率的增大先增大后减小,在40.68 MHz时达到最大值。在第7章中,给出了本论文的主要结论、创新点及未来的工作计划。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-06-01）
张志辉,宁兆元[6]（2015）在《电感耦合放电对双频容性耦合Ar-N_2等离子体物理特性的影响》一文中研究指出电感耦合等离子体增强的容性耦合等离子体是一种新的等离子体源,采用这种放电方式可以获得高密度均匀的等离子体。本文主要利用朗缪尔单探针对以下几种放电方式的等离子体性质进行诊断:1双频(60,13.56 MHz)容性耦合等离子体;2电感(13.56 MHz)耦合等离子体;3电感(13.56 MHz)耦合增强的双频(60,13.56 MHz)容性耦合等离子体。通过研究电感耦合放电对容性耦合放电的影响,以及电感耦合功率、混合气体比例等宏观参量对等离子体特性的影响,获得材料处理的最佳条件。实验发现当气压是5Pa时:1双频容性耦合等离子体密度是1010 cm-3左右,极板边缘处等离子体密度较低,中心处较高。随着氩气比例增加,等离子体密度提高,电子温度降低。2电感耦合等离子体放电,随着氩气比例增加,等离子体密度增大。当氩气比例增加到70%,等离子体密度发生数量级改变,高于双频容性耦合等离子体。3电感耦合增强的双频容性耦合等离子体密度较高,当氩气比例是80%,容性电感耦合功率200 W时,组合放电等离子体密度最高,均匀性较好,电子温度升高,径向差别不大。通过实验得出,当氩气比例为80%,容性高低频功率分别为150和50 W,电感耦合功率是200 W时,双频(60,13.56 MHz)与电感(13.56 MHz)组合放电可以获得高密度均匀的等离子体。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2015年05期）
刘文耀[7]（2015）在《双频容性耦合碳氟等离子体的光学诊断研究》一文中研究指出双频容性耦合等离子体源(Dual Frequency Capacitively Coupled Plasma, DF-CCP)不但能够产生大面积均匀的等离子体,而且能够独立地控制等离子体密度以及轰击到极板上的离子能量,因此已被广泛地应用到半导体制造工艺中。近年来,随着微电子工业的迅速发展,半导体器件特征尺寸的不断缩减,工业上对等离子体的加工工艺也提出了更高的要求。不仅要求通过改变等离子体外部放电条件,实现对等离子体内部状态参数更为有效的控制,而且需要进一步揭示等离子体内部微观的物理过程和化学反应机理,从而为DF-CCP源的优化提供有价值的参考。目前,碳氟等离子体因为能够产生大量与Si及SiO2反应的活性自由基,在刻蚀和薄膜沉积工艺中应用最为广泛。基于上述应用背景,本论文采用吸收光谱和发射光谱相结合的测量方法,对双频容性耦合CHF3/Ar和CF4/Ar放电体系中,影响等离子体加工工艺的CF2、F、Ar的亚稳态以及电子等活性物种的数密度以及温度,开展了较为全面的实验研究,并且对该体系下相关自由基的产生和损耗机制,以及中性气体的加热和冷却机制进行了分析。取得的主要结果如下：1、对双频容性耦合CHF3/Ar放电体系的诊断研究。实验结果表明,在双频放电中,CF2自由基的数密度随放电条件的变化趋势与单高频放电基本一致,只是在引入低频功率后其数密度的绝对值会减小。然而,如果继续增加低频功率时,CF2自由基的数密度却基本不变。随着高频功率、气压以及CHF3含量的升高,CF2自由基的数密度均呈现先快速增加后缓慢增加的趋势。随着放电间隙的增大,CF2自由基的数密度先增加后缓慢减小,并在放电间隙约为25 mm时出现极大值。另外,F和H原子的相对密度随上述放电条件的变化与CF2自由基基本相似,但它们在双频放电中的密度却高于单频放电,这与CF2自由基正好相反。在实验结果的基础上推断：在该放电体系下,CF2自由基主要的产生机制是在气相中的复合反应H+CF3→CF2+HF和CF+CF3→2CF2以及电子碰撞解离反应；其主要的损耗机制是在气相中与H原子复合,以及扩散并在极板上聚合成膜。对F原子而言,电子碰撞CHF3气体使其解离是主要的产生机制,同样气相反应CHF3+F→CF3+HF和H+F→HF以及扩散并吸附在极板上是其主要的损耗途径。2、对双频容性耦合CF4/Ar放电体系的诊断研究。研究发现,CF2自由基与F原子的密度随高频功率的变化趋势与电子密度十分相似,几乎都呈线性关系,而且它们在单频放电下的密度均明显高于双频放电。随着气压的升高,CF2自由基密度呈现先快速增加后缓慢增加的趋势,这也与F原子类似。经过推断可知在该放电体系中,CF2自由基主要的产生机制是高能电子碰撞解离过程,而其主要的损耗机制是扩散损失。对F原子而言,主要的产生途径也是电子碰撞CF4分子发生解离；而主要的损耗机制是扩散吸附在电极上以及在气相中与CF3自由基的复合反应。分别测量了CF2(X)和CF(B)自由基的转动温度,并将测量结果与用Ar的亚稳态原子的多普勒展宽计算所得的气体温度作了比较,发现转动温度均高于气体温度,即Trot CP(B)>Trot CF2(X)>Tg。气体温度随高频功率、低频功率以及气压的增加均呈增加趋势,而且低频功率和气压对其影响更为明显。同时推断在该放电体系内中性气体分子主要的加热机制包括：1)与离子发生弹性和非弹性碰撞传热；2)与电子发生碰撞解离；3)与其它中性粒子碰撞进行热交换。而中性气体主要的散热途径是热传导和热扩散过程。3、对双频容性耦合Ar和CF4/Ar放电中,氩的亚稳态原子进行了诊断研究。研究发现Ar的1s5态比1s3态数密度高约一个数量级,但二者随不同放电条件的变化趋势却基本一致。它们随高频功率的增加均呈现先快速增加后缓慢增加的趋势；随气压的增加,则呈现出先近乎线性增加后趋于平缓,最后略微降低的趋势。随着CF4气体含量的增加,亚稳态密度有明显的下降趋势。另外,从驱动电极到接地电极,亚稳态数密度的轴向分布呈现非对称的抛物线形,峰值偏向驱动电极处。而且随着气压逐渐升高,峰位置向驱动电极偏移。最后通过对亚稳态反应速率模型的分析发现,其主要是由电子碰撞激发基态氩原子产生的。而其损耗机制概括如下：在纯Ar放电中,当气压较低时,亚稳态主要的损失过程是电子猝灭和扩散；在气压较高时,电子猝灭过程占据主导；在CF4/Ar的放电中,尤其是当气压较高时,CF4对亚稳态的猝灭机制远大于其它损耗机制。4、对腔增强吸收光谱技术在等离子体诊断中的应用作了初步探索。首先,在可调谐激光吸收光谱的基础上,建立了以激光器作光源的腔增强吸收光谱诊断装置。并对Ar/CF4等离子体中低密度的亚稳态氩原子进行了诊断,发现其信噪比相比传统的单光程吸收技术有了显着的提高。其次,利用高功率LED灯作为光源,建立了宽带腔增强吸收光谱诊断装置,并先后测量了高反镜的反射率以及痕量N02气体的浓度。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-05）
王昭博[8]（2015）在《沿面放电等离子体接地电极优化及双频容性耦合供电方法研究》一文中研究指出沿面型介质阻挡放电因其等离子体区域较大而具有广泛的应用前景。接地电极结构及供电方式直接关系到放电强度和活性物质的生成情况,因此放电装置的结构优化和供电方法研究是研究和应用沿面型介质阻挡放电等离子体的关键问题。本文以增强放电强度、提高活性物质生成量与生成效率为目标,通过实验研究得到了接地电极结构对放电特性的影响及其优化结果,同时研究了大气压下双频容性耦合等离子体的发生方法,通过发射光谱以及放电特性研究,明确了双频容性耦合等离子体的优势与特点,验证了双频容性耦合供电的可行性。论文的主要研究结论如下：(1)对于沿面型介质阻挡放电发生装置的接地电极结构来讲,带式结构优于传统的面式结构。接地电极为带式结构时,在频率为50Hz电压幅值为20kV下,放电功率超出传统的面式结构16%,活性物质生成量高于面式结构61.2%,生成效率高于面式结构48.3%。(2)带式结构下异位电极结构优于同位电极结构,且异位电极结构下存在最优电极间距。接地电极为带式结构的情况下,在频率为50Hz电压幅值为17kV时,异位电极结构放电功率高出同位电极结构11%。对于异位电极结构来说,随着电极间距增加,起始放电电压不断升高,放电装置的放电功率先下降后升高,管内活性物质生成量先增加后减少,管外活性物质生成量则不断升高,最优电极间距为6mm,频率为50Hz电压幅值为20kV下产生的总活性物质的量最高,超出其它间距10%以上。(3)双频供电下高低频电压的作用不同,且其放电特性优于单频供电下的放电特性。双频供电下,低频电压的升高对光谱强度、活性物质生成量以及活性物质生成效率的影响不大,高频电压的升高使光谱强度和活性物质的生成量明显升高,活性物质生成效率降低。在低频电压为15kV、高频电压为5kV时,双频供电下的光谱强度超出高频单独供电50%,活性物质生成量要高出26%,活性物质生成效率则升高150%,但双频耦合供电下的活性物质生成效率要低于低频单独供电下的效率。(4)综合接地电极优化与双频容性耦合供电方式的优化后放电特性显着提高。在电极间距为6mm,低频电压保持为2.5kV,高频电压为5kV的情况下,优化后活性物质的生成量超出优化前高频单独作用下的生成量75.2%,活性物质生成效率略低于优化前低频单独作用下的效率,优化效果明显。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01）
张志辉[9]（2015）在《感性耦合对单、双频容性耦合氮气（掺H_2/Ar）等离子体特性的影响》一文中研究指出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Ar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。(本文来源于《苏州大学》期刊2015-04-01）
蒋相站,张季,李文亮,姚洪斌,刘永新[10]（2014）在《低频频率和O_2含量对双频容性耦合等离子体Ar-O_2放电的影响》一文中研究指出利用四极杆质谱仪研究了Ar/O2混合气体放电中低频频率和O2含量对离子能量分布和平均能量的影响。研究结果表明当低频频率增大时,离子能量逐渐由中频机制向高频机制变化,其能量分布的马鞍型双峰结构逐渐收缩,变得不明显。Ar+离子由于共振电荷交换的影响获得更多的低能离子,其平均能量比O2+离子的稍低。增大氧气含量,电离率增大,Ar+离子和O2+离子的高低能峰均向高能区移动,最大能量值逐渐右移。同等条件下的Ar+离子的平均能量均低于O2+离子。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2014年01期）
双频容性耦合等离子体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
建立了一个适用于低气压下双频容性耦合氩(Ar)等离子体的碰撞辐射模型,在试验仪器和条件不变的情况下,发现电源频率对该模型的影响不大。利用碰撞辐射模型结合发射光谱(OES),测试了双频容性耦合Ar等离子体在高低频放电中电子温度(T_e)和电子密度(n_e)随功率的变化情况。结果表明:n_e随功率的增加呈递增趋势,但高频放电中增长的幅度更大,这说明在双频容性耦合等离子体放电中,虽然高频和低频功率并未完全解耦,但高频功率仍在控制等离子体的密度方面占主导作用;高频和低频功率对T_e的影响相差不大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双频容性耦合等离子体论文参考文献
[1].袁强华,孟祥国,殷桂琴,吴良超,刘珊珊.13.56MHz/94.92MHz双频容性耦合氩等离子体特性研究[J].西北师范大学学报(自然科学版).2019
[2].李豪,黄晓江,王墅.碰撞辐射模型诊断双频容性耦合等离子体[J].东华大学学报(自然科学版).2019
[3].刘仕维,姜楠,鲁娜,商克峰.双频容性耦合等离子体源放电特性研究[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[4].黄晓江,李豪,王墅.基于碰撞辐射模型诊断双频容性耦合等离子体[C].第十八届全国等离子体科学技术会议摘要集.2017
[5].刘佳.低气压双频容性耦合电负性等离子体物理特性的研究[D].大连理工大学.2015
[6].张志辉,宁兆元.电感耦合放电对双频容性耦合Ar-N_2等离子体物理特性的影响[J].真空科学与技术学报.2015
[7].刘文耀.双频容性耦合碳氟等离子体的光学诊断研究[D].大连理工大学.2015
[8].王昭博.沿面放电等离子体接地电极优化及双频容性耦合供电方法研究[D].大连理工大学.2015
[9].张志辉.感性耦合对单、双频容性耦合氮气（掺H_2/Ar）等离子体特性的影响[D].苏州大学.2015
[10].蒋相站,张季,李文亮,姚洪斌,刘永新.低频频率和O_2含量对双频容性耦合等离子体Ar-O_2放电的影响[J].科学技术与工程.2014