Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 30 стр.

UptoLike

30
Если процесс столкновения характеризуется пороговой энерги-
ей
iz
ε
(процесс
a
), то образуется стабильный молекулярный ион
+
AB
.
Процессы
b
и
c
имеют пороговые энергии выше потенциала иониза-
ции, при этом
disizb
ε
ε
ε
>
, а процесс
c
приводит систему в отталки-
вательное состояние. Поэтому оба этих процесса сопровождаются
фрагментацией исходной молекулы, причем один из фрагментов яв-
ляется ионизованным.
Возможна так же диссоциация молекул при возбуждении коле-
бательных состояний при электронном ударе.
Рекомбинация заряженных частиц. Под рекомбинацией заря-
женных частиц понимают столкновение носителей противоположно-
го знака, приводящее к их взаимной нейтрализации. Если оба носите-
ля ионы, то рекомбинация называется ион-ионной, если же один из
них электрон - то электрон-ионной. Кинетика объемной (т. е. проте-
кающей в объеме плазмы) рекомбинации заряженных частиц характе-
ризуется коэффициентом
R
α
, который представляет собой коэффици-
ент в уравнении
+
+
== nn
dt
dn
dt
dn
R
α
. (1.44)
Предположив, nnn
=
=
+
и обозначив концентрацию при t = 0 через
0
n , решение уравнения (1.44) можно получить в виде
t
nn
R
α+=
0
11
. (1.45)
Из последнего уравнения следует, что коэффициент рекомбинации
можно найти, если известна скорость убыли числа носителей заряда в
газе после прекращения ионизации.
При рекомбинации двух противоположных зарядов их полная
внутренняя энергия уменьшается, то есть процесс идет с выделением
энергии. Так, например, в случае атомарных ионов величина выде-
лившейся энергии равна разности энергий ионизации положительного
иона и сродства к электрону отрицательного иона. В силу требований
сохранения импульса и момента количества движения, переход энер-
гии, выделяющейся при рекомбинации, в кинетическую энергию об-
разующихся частиц почти невозможен. Поэтому рекомбинация заря-
женных частиц может протекать по одному из следующих механиз-
мов:
1. С передачей энергии третьему телу: A
+
+ B
-
+ C A + B + C
*
.
2. С излучением кванта света: A
+
+ B
-
A + B + hν.
        Если процесс столкновения характеризуется пороговой энерги-
ей ε iz (процесс a ), то образуется стабильный молекулярный ион AB + .
Процессы b и c имеют пороговые энергии выше потенциала иониза-
ции, при этом ε b − ε iz > ε dis , а процесс c приводит систему в отталки-
вательное состояние. Поэтому оба этих процесса сопровождаются
фрагментацией исходной молекулы, причем один из фрагментов яв-
ляется ионизованным.
        Возможна так же диссоциация молекул при возбуждении коле-
бательных состояний при электронном ударе.
       Рекомбинация заряженных частиц. Под рекомбинацией заря-
женных частиц понимают столкновение носителей противоположно-
го знака, приводящее к их взаимной нейтрализации. Если оба носите-
ля ионы, то рекомбинация называется ион-ионной, если же один из
них электрон - то электрон-ионной. Кинетика объемной (т. е. проте-
кающей в объеме плазмы) рекомбинации заряженных частиц характе-
ризуется коэффициентом α R , который представляет собой коэффици-
ент в уравнении
                           dn+ dn−
                                   =     = −α R n+ n− .              (1.44)
                             dt       dt
Предположив, n+ = n− = n и обозначив концентрацию при t = 0 через
n0 , решение уравнения (1.44) можно получить в виде
                                   1 1
                                     =    + α Rt .                   (1.45)
                                   n n0
Из последнего уравнения следует, что коэффициент рекомбинации
можно найти, если известна скорость убыли числа носителей заряда в
газе после прекращения ионизации.
        При рекомбинации двух противоположных зарядов их полная
внутренняя энергия уменьшается, то есть процесс идет с выделением
энергии. Так, например, в случае атомарных ионов величина выде-
лившейся энергии равна разности энергий ионизации положительного
иона и сродства к электрону отрицательного иона. В силу требований
сохранения импульса и момента количества движения, переход энер-
гии, выделяющейся при рекомбинации, в кинетическую энергию об-
разующихся частиц почти невозможен. Поэтому рекомбинация заря-
женных частиц может протекать по одному из следующих механиз-
мов:
1. С передачей энергии третьему телу: A+ + B- + C → A + B + C*.
2. С излучением кванта света: A+ + B- → A + B + hν.


                                    30