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等离子清洗机的“鞘层”指什么?会有哪些重要性质?

返回列表 来源:企鹅体育app 浏览: 发布日期:2020-07-09 09:37【
文章导读:当谈到等离子清洗机,有时候会涉及到的“等离子鞘层”的概念。那么等离子清洗机的“鞘层”指什么呢?有哪些值得研究的地方呢?
的鞘层其实是等离子体的一个重要特征,其具体表现与等离子清洗机的放电参数息息相关,在一定程度上也代表了等离子体的一些重要性质。接下来企鹅体育app就与大家介绍这方面内容。
 
通过详细观察企鹅体育app可以发现,在等离子清洗机工作时所形成的等离子体与设备腔壁之间或者是与处理的固体工件之间相邻接触处,会产生一层电位的薄层,薄层内明显偏离电中性,薄层把等离子体包围起来,称为等离子体鞘层或等离子体鞘。对等离子清洗机有过了解的朋友们都知道,等离子清洗机所产生的等离子体的电子温度和离子温度都较低,属低温等离子体。而离子被鞘层电位加速,具有单一能量,电子密度的变化符合玻尔兹曼分布规律。下面分享两个等离子清洗机的处理实操经验:
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等离子清洗机在对绝缘体工件进行处理时,因为电流不能流过基板,所以绝缘体表面的荷电粒子停留在表面或者在表面复合后以中性粒子的形式返回等离子体区。倘若要使工件表面无电流,单位时间内达到表面处的电子数和离子数必须相等,而要达到稳定的状态是要一个过程的。
 
假设在开始时等离子体符合电中性条件,离子的质量要比电子大很多,电子速度也较快,哪怕二者的热运动的动能相同,离子的运动速度也比电子小很多。因而在开始时,达到绝缘体表面的电子数目比离子要多,除了一部分参加复合外,电子将过剩,从而使绝缘体表面相对于等离子体呈现负电位。
 
这个负电位将排斥电子而吸引正离子,这个电位也发生相应的变化,直到绝缘体表面的负电位达到某一确定的值,使离子和电子流相等为止,绝缘工件表面的电位趋于稳定,这个放置在等离子体中的绝缘体称为浮置基板,而其表面形成的稳定电势称为浮置电位。显然,浮置电位相对于等离子体是一个负电位,在浮置基板与等离子体之间形成一个由正离子构成的空间电荷区,也就是离子鞘层。在简单情况下的等离子体相对于绝缘的器壁的电势要高约几倍的Te/e值,如下图所示。
等离子清洗机的“鞘层”指什么?会有哪些重要性质?-企鹅体育app等离子清洗机
事实上不单是浮置基板,与等离子体交界的一切绝缘体,均会保持一定的浮置电位,其近旁也会形成离子鞘。结果,浮置电位相对于等离子体往往是负的;或者说等离子体电位相对于任何与之接触的绝缘体往往是正的。
 
等离子清洗机电极的电位为Vs,改变它使其与等离子体之间有一个电位差,在电极有电流的情况下,电极相对于等离子体的电位可正可负。由于有外电势作用于等离子体,等离子体因此必然对此做出反应。结果,等离子体将不会保持原来的状态。
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若Vs>Vp,电极附近的电场将吸引电子而排斥正离子,使电子密度大于离子密度,就会在电极近旁产生电子空间电荷层,称为电子鞘。这个时候流向电极的电子流较大,如上图所示。
 
反之,则会形成正离子空间电荷层,称为离子鞘。这个时候,流向电极的离子流较大,如下图,在放电等离子体中,通常阴极附近的离子鞘更加重要。
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