文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
尘埃的充电和生长过程对等离子体参数的影响
姓名:刘瑞贤
申请学位级别:硕士
专业:等离子体物理
指导教师:王晓钢
20090601
摘要第二章,介绍了尘埃充电的基本理论和等离子体稳态放电分析中的守恒量——粒子尘埃等离子体广泛存在于星际空间、电离层、行星大气、以及实验室的等离子体装置中和材料的等离子体处理过程中。近年来,人们发现等离子体中的尘埃颗粒对用于材料处理的气体放电有重要的影响:一方面在微电子加工中,尘埃颗粒对刻蚀和沉积过程会造成污染,影响半导体集成电路加工的质量;另一方面气体放电中的尘埃颗粒的形成和生长又为粉末合成和表面改性及等离子体化学提供了一种独特的新方法。这两方面让人们产生对应用于材料处理的气体放电中尘埃粒子的行为及其对放电参数影响的研究兴趣。本文在考虑电子密度和电子温度是随时间变化的情况下,用等离子体的能量守恒方程研究了尘埃颗粒的动态充电过程和颗粒的缓慢生长过程及其对等离子体参数的影响,并与实验结果做比较分析。第一章,简要介绍了尘埃等离子体的基本概念、研究近况和研究方法。数守恒和能量守恒。第三章,介绍了尘埃颗粒的形成和生长过程。对颗粒的快速生长酃过程和缓慢生长过程中的机制进行了简单概述。第四章,结合具体实验研究了尘埃颗粒的充电过程及其对等离子体参数的影响。通过分析发现,尘埃的充电使得电子密度急剧减少,而电子温度急剧升高。而且颗粒的充电是一个非常短的过程,其在心钡奶卣鞒涞缡奔鋐~T诔涞绲缌髦豢虑电子流和离子流时,尘埃颗粒带负电,所带的电荷数在勘痹嘉个电子电荷。另外,充电过程中等离子体吸收的功率主要用于电子和中性原子的碰撞电离和激发,而离子在器壁损失的能量和尘埃颗粒上的电子所损失的能量在充电过程中都很小,并且离子在器壁损失的能量远远大于附着到尘埃颗粒上的电子所损失的能量,约为总能第五章,结合具体实验研究尘埃颗粒的生长过程及其对等离子体参数的影响。通过分析发现,尘埃颗粒的缓慢生长对放电中的电子密度影响很小,电子密度变化得很缓慢,但是电子的温度却仍然是在不断增大,变化范围为6す讨械壤胱体吸收的功率主要用于电子的碰撞电离损失,约占总能量的%,不同于充电过程的是这时候的电离能量损失是大于激发能量损失的。另外,在此阶段,离子在器壁上的能量损失是在不断增加的,在时甚至与电离损失能量相当,而电子在颗粒上的能量损失依旧很小。离子在器壁上损失能量的增加可能会影响到薄膜的沉积时放电的稳定性。量的ァ大连理工大学硕士学位论文
最后,给出了本文的主要结论及以后工作的展望关键词:尘埃颗粒;充电过程;生长过程;电子密度;电子温度大连理工大学硕士学位论文
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大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:作者签名:
边年厶月蘀日期:互昝月上么日大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目:导师签名:大连理工大学硕士学位论文作者签名:日期:
言引一个新的研究领域——5壤胱犹濉3景5壤胱犹骞惴捍嬖谟谟钪婵占渲校纾等离子体和尘埃是已知宇宙中最为常见的两种成分引,而二者的相互作用形成了际媒质、行星的尘埃环、地球电离层等,在空间等离子体领域,尘埃等离子体现象已经得到了广泛的研究羽。八十年代末,人们在工业生产和气体放电的实验室中发现尘埃颗粒的存在眨移涠怨ひ瞪毯推宸诺缬凶胖匾5挠跋欤阂环矫嬖诎氲继集成电路的等离子体加工过程中,尘埃颗粒对刻蚀和沉积过程会造成污染,影响半导体集成电路加工的质量;另一方面气体放电中的尘埃颗粒的形成和生长又为粉末合成和表面改性及等离子体化学提供了一条有效的途径。这两方面让人们产生对应用于材料处理的气体放电中尘埃粒子的行为及其对放电参数影响的研究兴趣。尘埃颗粒在等离子体环境中的存在会显著地改变等离子体的许多性质,产生很多新的物理过程和现象。因此近些年来尘埃等离子体物理的研究倍受关注,尤其