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1、USTC ABCD Lab交流放电按照频率划分可分为高频放电（兆赫兹以上的气体放电形式）低频放电（兆赫兹以下）。低频放电的外观与直流放电一样，放电电流发生周期性 改变。高频放电由天线（电极）从外部获得功率，通过电磁场 对电子的加速作用来产生和维持等离子体。高频放电USTC ABCD Lab 在交流放电中，频率对击穿电压的影响很大，一 般情况下高频比低频的击穿电压低。 高频放电中正离子在阴极引起的次级电子发射过 程对气体击穿和维持放电没有重要作用，这是其 与直流放电的明显区别。USTC ABCD Lab 高频放电虽与直流放电有些类似之处，但更重要 的是由于放电机制不同产生了许多新的现象和特 征，
2、这些特征对等离子体化学反应来说是十分有 利的，目前在实用化的非平衡等离子体工艺中， 高频放电占绝对优势。 高频放电USTC ABCD Lab 高频放电依据天线（电极）耦合方式不同，又分 为射频放电（包括电容耦合和感应耦合）和微波 放电（也称为电磁波耦合）。 电容耦合：利用静电场来加速电子（直接激发E 型放电）。 电感耦合：利用感应电场加速电子（感应激发H 型放电）。 电磁波耦合：利用电磁波产生等离子体（直接激 发E型放电） 。USTC ABCD Lab 决定交流放电击穿电场、电流和带电粒子密度的 因素有： （1）工作气体性质和压强、电子平均自由程、电 子与气体分子的碰撞频率 （2）放电容器的尺
3、寸 （3）外加电场E的频率f和波长 外加电场的强度为：USTC ABCD Lab E型放电中，通常基本的导电电流由位移电流和 传导电流共同组成，放电由高频电场激发，传导 电流并不闭合，放电比较弱。 H型放电中基本的导电电流具有闭合曲线的形式 ，由交变磁场感应的环形电场激发的，该放电可 以调节得很强。E型放电和H型放电USTC ABCD Lab感应耦合放电（H型放电）Matching BoxRF PowerGasVacuum chamberUSTC ABCD Lab微波放电（E型放电）简介 微波放电：微波放电是将微波能量转换为气体分 子的内能，使之激发、电离以发生等离子体的一 种气体放电形式。通
4、常采用的频率为2450MHz 属分米波段。USTC ABCD Lab 微波等离子体的发生方法 采用微波放电时，由微波电源发生的微波通过传 输线传输到储能元件，再以某种方式与放电管耦 合，通过电磁场将能量赋予当作负载的放电气体 ，无需在放电空间设置电极而功率却可以局部集 中，因此可获得高密度等离子体。 下一张图是微波放电装置。USTC ABCD LabUSTC ABCD Lab下图则是一种微波等离子体辅助CVD反应器，利用此反应器成 功地在非常低的基片温度（约100度）下沉积出质量很好的氧化 硅膜。稍加修改后，也可用于其他合成化学反应。USTC ABCD Lab微波等离子体的应用 1.微波等离子
5、体快速制备光导纤维 2.微波等离子体做强功率激光的高效激发泵源 3.MPCVD制造太阳能电池薄膜 4.MPCVD制造Tc超导薄膜 5.微波等离子体刻蚀技术 6.MPCVD合成金刚石薄膜 7.低功率微波等离子体合成氨 8.低功率微波等离子体合成氮氧化物 9.微波等离子体合成与制备聚合物膜和无机膜USTC ABCD LabE型放电 在交变电场中要使放电不受频率影响，间隙中的正离 子必须在T/4内完全进入电极，不形成间隙中的空间电 荷。如果交变电场正离子的迁移率为，则正离子的移动距离为为了计算最大频率，必须确定间隙距离d，使间隙距离 等于x，则有USTC ABCD Lab由于外加电压反向之前最大的有效时间是T/4，则 则电场的最大频率为 当电场频率超过fmax时，正离子会在空间集聚。如果放电频率一定，则放电最大间隙为 f和d通常有下列关系USTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD LabUSTC ABCD Lab
