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真空科学与技术学报2025年第07期:微波远程等离子源腔壁仿真与实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:安丽;黄星星;杨振怀;赵迎宾;胡琅;侯少毅;王凤双;

单位:季华实验室;

摘要:微波远程等离子源在远离工艺腔的谐振腔内利用微波能量激发等离子体,展现出无电极污染、减轻其他活性粒子对材料表面轰击等独特优势,因此在半导体行业、薄膜沉积等工业领域得到了广泛应用。对微波远程等离子源的仿真模拟以及参数优化通常是基于等离子体生成前的电场。文章以放电管厚度参数为例,提出了一种基于点火和工作状态下微波远程等离子源腔壁电场仿真的参数优化方法,为了量化电场分布合理性,采用了多种性能指标,包括关键部件的电场模极值、电场模平均值,以及这些值与激发等离子体区域电场模平均值的比值,最终确定5 mm为该结构放电管的最优厚度。为进一步验证仿真结果的准确性,开展了不同厚度放电管的等离子体生成实验,结果显示等离子体发光区的个数和分布与仿真预测高度一致,从而充分证明了文章所采用仿真方法的可靠性与准确性。文章使用的仿真方法和性能评估方法可推广至微波远程等离子源其他参数的设计优化中。

关键词:远程等离子源;;微波等离子体;;数值模拟;;实验验证

基金资助:国家自然科学基金项目(52202365);; 广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515011016)