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辉光放电与等离子体
2020-02-25 11:38:17
详细内容

1、辉光放电

通常把在电场作用下气体被击穿而导电的物理现象称之为气体放电。气体放电有辉光放电弧光放电两种形式。辉光放电又分为正常辉光放电异常辉光放电两种,它们是磁控溅射镀膜工艺过程中产生等离子体的基本环节。

辉光放电(或异常辉光放电)可以由直流或脉冲直流靶电源通过气体放电形成,也可以用交流(矩形波双极脉冲中频电源、正弦波中频与射频)靶电源通过真空室内的气体放电产生。

气体放电时,充什么样的工作气体、气压的高低、电流密度的大小、电场与磁场强度的分布与高低、电极的不同材质、形状和位置特性等多种因素都会影响到放电的过程和性质,也会影响到放电时辐射光的性质和颜色。

(1)直流辉光放电

①在阴-阳极间加上直流电压时,腔体内工作气体中剩余的电子和离子在电场的作用下作定向运动,于是电流从零开始增加;

当极间电压足够大时,所有的带电离子都可以到达各自电极,这时电流达到某一最大值(即饱和值);

继续提高电压,导致带电离子的增加,放电电流随之上升;当电极间的放电电压大于某一临界值(点火起辉电压)时,放电电流会突然迅速上升,阴-阳极间电压陡降并维持在一个较低的稳定值上。工作气体被击穿、电离,并产生等离子体和自持辉光放电,这就是汤生放电的基本过程,又称为小电流正常辉光放电。

磁控靶的阴极接靶电源负极,阳极接靶电源正极,进入正常溅射时,一定是在气体放电伏-安特性曲线中的异常辉光放电区段” 运行。其特点是,随着调节电源输出的磁控靶工作电压的增加,溅射电流也应同步缓慢上升。

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1、辉光放电

通常把在电场作用下气体被击穿而导电的物理现象称之为气体放电。气体放电有“辉光放电”和“弧光放电”两种形式。辉光放电又分为“正常辉光放电”与“异常辉光放电”两种,它们是磁控溅射镀膜工艺过程中产生等离子体的基本环节。

辉光放电(或异常辉光放电)可以由直流或脉冲直流靶电源通过气体放电形成,也可以用交流(矩形波双极脉冲中频电源、正弦波中频与射频)靶电源通过真空室内的气体放电产生。

气体放电时,充什么样的工作气体、气压的高低、电流密度的大小、电场与磁场强度的分布与高低、电极的不同材质、形状和位置特性等多种因素都会影响到放电的过程和性质,也会影响到放电时辐射光的性质和颜色。

(1)直流辉光放电

①在阴-阳极间加上直流电压时,腔体内工作气体中剩余的电子和离子在电场的作用下作定向运动,于是电流从零开始增加;

当极间电压足够大时,所有的带电离子都可以到达各自电极,这时电流达到某一最大值(即饱和值);

继续提高电压,导致带电离子的增加,放电电流随之上升;当电极间的放电电压大于某一临界值(点火起辉电压)时,放电电流会突然迅速上升,阴-阳极间电压陡降并维持在一个较低的稳定值上。工作气体被击穿、电离,并产生等离子体和自持辉光放电,这就是汤生放电的基本过程,又称为小电流正常辉光放电。

磁控靶的阴极接靶电源负极,阳极接靶电源正极,进入正常溅射时,一定是在气体放电伏-安特性曲线中的异常辉光放电区段” 运行。其特点是,随着调节电源输出的磁控靶工作电压的增加,溅射电流也应同步缓慢上升。

*免责声明:本文引用自半导体备工程师。文章内容系作者个人观点,转载仅为了传达不同观点交流与提升半导体行业认知,不代表对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系。


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