低溫電漿診斷原理與技術

《低溫電漿診斷原理與技術》是一本2021年出版的圖書，由科學出版社出版

基本介紹

• 中文名：低溫電漿診斷原理與技術
• 作者：葉超
• 出版時間：2021年
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030554758
• 類別：自然科學類圖書
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝

內容簡介

《低溫電漿診斷原理與技術》闡述了低溫電漿診斷的基本原理與重要技術。從電漿的基本概念與性質、低溫電漿的產生方法和電漿中的基本化學過程，到低溫電漿的探針診斷技術及其套用、光譜診斷技術及其套用、質譜診斷技術及其套用、離子能量診斷技術及其套用、波干涉診斷技術、電漿阻抗分析技術及其套用，較全面地介紹了低溫電漿診斷的基礎知識，總結了該領域近年來的一些新進展，提供了低溫電漿診斷套用的實例。

圖書目錄

目錄

前言

第1章電漿基本概念和性質1

1.1電漿概念1

1.1.1電漿的定義與產生1

1.1.2電漿的分類2

1.2電漿的導電性與準電中性4

1.2.1電漿的導電性4

1.2.2電漿的準電中性4

1.3電漿鞘層5

1.4電漿的基本參量7

1.4.1等高子體密度與電離度7

1.4.2電漿溫度與能量分布函教8

1.4.3德拜長度10

1.4.4電漿頻率11

1.4.5電漿的時空特徵量12

1.5電漿中帶電粒子的擴散12

1.6低溫等高子體診斷方法概述15

參考文獻16

第2章氣體放電電漿基礎18

2.1直流放電18

2.1.1直流放電基本過程18

2.1.2帕邢定律20

2.1.3直流輝光放電特性21

2.2射頻放電22

2.2.1射頻放電基本過程22

2.2.2射頻電漿中的自偏壓24

2.2.3射頻放電的產生方法27

2.3波加熱放電31

2.3.1微波放電31

2.3.2微波電子迴旋共振放電31

2.3.3螺旋波放電35

2.4磁控放電40

2.4.1磁控放電基本過程10

2.4.2磁控放電技術41

2.5介質阻擋放電47

2.5.1介質阻擋放電基本過程47

2.5.2介質阻擋放電技術48

參考文獻51

第3章電漿化學基礎54

3.1化學反應的表征54

3.2電漿中的化學反應55

3.2.1同相反應55

3.2.2異相反應66

3.3化學反應鏈67

3.4電漿與表面相互作用68

3.4.1電漿與固體表面的作用69

3.4.2離子和電子誘導的表面化學反應71

3.4.3能量傳遞72

3.4.4薄膜沉積與性能調控73

3.4.5刻蝕與電漿誘導損傷73

參考文獻74

第4章低溫電漿的探針診斷75

4.1朗繆爾探針診斷的基本方法75

4.1.1朗繆爾探針的結構與工作電路75

4.1.2朗繆爾探針的電流-電壓特性78

4.1.3從探針IV特性曲線獲取電漿參數79

4.1.4雙探針技術80

4.1.5探針診斷的條件、優點與缺點82

4.2朗繆爾探針的基本理論82

4.2.1無碰撞鞘層82

4.2.2平面探針83

4.2.3圓柱形探針84

4.3探針診斷的誤差分析與數據處理88

4.3.1探針測量誤差的估算88

4.3.2探針測量誤差的主要來源89

4.3.3探針I-V特性的二次微分方法91

4.4朗繆爾探針診斷方法的空間和時間解析度93

4.4.1朗繆爾探針診斷方法的空間解析度93

4.4.2朗繆爾探針診斷方法的時間解析度94

4.5非麥克斯韋分布的探針理論95

4.6各向異性電漿的探針診晰97

4.7磁化電漿中的朗繆爾探針99

4.7.1磁場的影響99

4.7.2磁化電漿中的探針理論101

4.7.3磁化電漿中的探針測量103

4.8射頻與甚高頻電漿中的朗繆爾探針104

4.8.1射頻電漿中的探針特性104

4.8.2射頻補償方法104

4.8.3無補償的測量條件111

4.8.4射頻補償對電子能量分布函式測量的影響113

4.8.5甚高頻放電電漿的探針診斷114

4.9脈衝電漿的探針診斷117

4.9.1脈衝磁控放電電漿的探針診斷117

4.9.2脈衝雷射電漿的探針診斷120

4.10化學活性電漿的探針診斷122

4.10.1化學活性電漿中的探針污染122

4.10.2發射探針技術123

4.10.3電容耦合探針技術125

4.10.4懸浮探針技術126

4.10.5三探針技術130

4.10.6射頻阻抗探針和電漿振盪探針技術132

4.10.7熱探針技術133

4.10.8探針表面的清洗方法136

4.11電負性電漿的探針診斷137

4.11.1I-V特性與二階導數報合法137

4.11.2I-V特性直接分析法139

4.12塵埃電漿的探針診斷141

4.12.1探針機械禁止法142

4.12.2複合探針電壓掃描法143

4.13大氣壓放電電漿的探針診斷145

4.18.1掃描朗繆爾探針系統146

4.13.2高壓非局域熱平街電漿柱狀探針離子飽和電流模型147

4.14電磁探針技術151

4.14.1礁探針151

4.14.2射頻電流探針152

參考文獻153

第5章低溫電漿的光譜診斷156

5.1電漿光語的產生機理156

5.2發射光譜159

5.2.1電漿發射光諧的諾特性159

5.2.2發射光譜診斷的實驗裝量163

5.2.3發射光譜方法的優點與缺點167

5.3發射光譜的光化線強度測定法167

5.4電漿溫度的光譜測量171

5.4.1惰性示蹤氣體發射光譜法測量電子溫度171

5.4.2光強比值法測量電子溫度174

5.4.3發射光譜法測量分子轉動溫度、振動溫度177

5.5吸收光譜182

5.5.1吸收光譜原理182

5.5.2吸收光譜實驗裝置183

5.6景光誘導螢光光譜185

5.6.1雷射誘導螢光原理186

5.6.2雷射誘導螢光光譜的實驗裝置187

5.6.3雷射誘導螢光光譜方法的優點與缺點189

5.6.4雷射誘導螢光技術測量放電電漿中的原子密度190

5.7光腔衰盪光譜192

5.7.1光腔衰落光譜原理192

5.7.2光腔衰盪光譜實驗裝置194

5.7.3光腔衰落光譜實驗數據的獲得195

5.8電漿材料加工的光譜診斷196

5.8.1薄膜生長機制分析198

5.8.2基團的形成診斷與密度測量203

5.8.3薄膜沉積過程監測210

5.9電漿刻蝕的光譜診斷210

5.9.1電漿刻蝕過程的終點檢測210

5.9.2電漿刻蝕機理分析213

5.10大氣壓放電電漿的光譜診時216

5.10.1大氣壓放電電漿的光譜診斷概述216

5.10.2大氣壓放電電漿的電子密度測量218

參考文獻221

第6章低溫電漿的質譜診斷229

6.1質譜診斷的基本原理229

6.2四極質譜儀233

6.2.1四極質譜儀的組成與工作原理234

6.2.2四極質譜僅的解析度237

6.2.3四極質譜儀的標定238

6.2.4四極質譜儀的優點與缺點238

6.2.5實用四極質譜儀的結構與性能239

6.3飛行時間質譜儀241

6.4磁偏轉質譜儀243

6.5質譜儀與電漿系統的連線244

6.5.1機械連線245

6.5.2電連線247

6.6質譜數據的表示方法249

6.6.1質譜數據的表示249

6.6.2圖形係數250

6.7中性氣體的質譜分析251

6.7.1中性氣體的四極質譜分析技術251

6.7.2中性氣體質譜的成分識別252

6.7.3中性氣體質譜的相對濃度測定253

6.8離子的質譜分析254

6.8.1離子的四極質譜分析技術255

6.8.2離子密度與離子能量分布的確定255

6.8.3電漿的離子質譜分析257

6.9用質譜確定電漿物理基本數據259

6.10低溫電漿的質譜診斷套用260

6.10.1四極質譜在放電電漿中的套用260

6.10.2雙聚焦礁偏轉質譜在放電電漿中的套用272

6.10.8飛行時間質譜在放電等高子體中的套用275

參考文獻278

第7章低溫電漿離子能量的診斷281

7.1拒斥場能量分析技術281

7.1.1基本原理281

7.1.2測試技術282

7.2離子的速度與能量分布283

7.3離子能量分布特性284

7.4拒斥場離子能量分析技術套用286

7.4.1雙頻雙靶磁控濺射的離子能量診斷286

7.4.2Ag薄膜初始生長的高子能量關聯分析292

7.5能量分鐘的質譜分析技術294

參考文獻296

第8章低溫電漿的波干涉診斷298

8.1微波干涉法298

8.2傳輸線微波干涉法303

8.3雷射干涉法308

8.4雷射雙色干涉法310

參考文獻312

第9章放電電漿阻抗分析技術314

9.1放電電漿阻抗分析的理論基礎314

9.2放電電漿阻抗分析射頻V-I探針技術316

9.3放電電漿阻抗分析的套用318

9.3.1在磁控放電鞘層研究中的套用318

9.3.2在射頻、甚高頻放電特性研究中的套用319

9.3.3在電漿刻蝕中的套用321

9.3.4放電電漿化學分析324

參考文獻326

附錄328

參考文獻337