Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 40 стр.

UptoLike

40
к сумме (1.71) и (1.72) получим выражение для поля объемного заря-
да:
++
++
++
=
nbnbnb
nDnDnD
E
ee
sc
. (1.74)
При достаточно высокой концентрации заряженных частиц выполня-
ется условие квазинейтральности, т.е.
+
=
+
nnn
e
. Введем понятие от-
носительной концентрации отрицательных ионов
e
nn
=
β
и перепи-
шем условие квазинейтральности в виде
(
)
+
=
+
nn
e
β
1 . Также можно
записать, что
+
=
+
nnn
e
и (1.75)
(
)
β
β
β
+
=
=
eee
nnnn . (1.76)
Полагая, что параметр
β
не зависит от координат (
β
=0) и подстав-
ляя (1.75) и (1.76) в (1.74), получим
(
)
( )
+
+
+++
+
=
bbb
DDD
n
n
E
e
e
e
sc
ββ
β
β
1
1
. (1.77)
Комбинируя последнее выражение с уравнением плотности потока
электронов (1.71) можно показать, что
(
)
(
)
( )
e
eeeeee
ee
bbb
bDbDbDbDbDbD
n
+++
+
+
+
+
−∇=Γ
+
++++
ββ
β
1
, (1.78)
где коэффициент пропорциональности между плотностью потока
электронов и их градиентом концентрации называется эффективным
коэффициентом диффузии электронов:
(
)
(
)
( )
e
eeeeee
bbb
bDbDbDbDbDbD
D
+++
+
+
+
+
=
+
++++
ββ
β
1
. (1.79)
При отсутствии отрицательных ионов (
β
= 0) выражение (1.79)
переходит в выражение для коэффициента амбиполярной (двуполяр-
ной) диффузии
(
)
e
ee
a
bb
bDbD
D
+
+
=
+
++
, (1.80)
к сумме (1.71) и (1.72) получим выражение для поля объемного заря-
да:

                              D+ ∇n+ − D− ∇n− − De∇ne
                      Esc =                            .                 (1.74)
                                 b+ n+ + b− n− + b− n−

При достаточно высокой концентрации заряженных частиц выполня-
ется условие квазинейтральности, т.е. ne + n− = n+ . Введем понятие от-
носительной концентрации отрицательных ионов β = n− ne и перепи-
шем условие квазинейтральности в виде ne (1 + β ) = n+ . Также можно
записать, что
                           ∇n− + ∇ne = ∇n+ и                     (1.75)
                   ∇ n − = ∇ ( β n e ) = β ∇ n e + ne ∇ β .      (1.76)

Полагая, что параметр β не зависит от координат ( ∇β =0) и подстав-
ляя (1.75) и (1.76) в (1.74), получим

                             ∇ne D+ (1 + β ) − D− β − De
                    E sc =                               .               (1.77)
                              ne b+ (1 + β ) + b− β + b−

Комбинируя последнее выражение с уравнением плотности потока
электронов (1.71) можно показать, что

       Γe = −∇ne
                   (Deb+ + D+ be ) + β (Deb+ + Deb− + D+ be − D−be ) ,   (1.78)
                                 b+ (1 + β ) + b− β + be

где коэффициент пропорциональности между плотностью потока
электронов и их градиентом концентрации называется эффективным
коэффициентом диффузии электронов:

          D=
               (De b+ + D+ be ) + β (Deb+ + De b− + D+ be − D− be ) .    (1.79)
                              b+ (1 + β ) + b− β + be

      При отсутствии отрицательных ионов ( β = 0) выражение (1.79)
переходит в выражение для коэффициента амбиполярной (двуполяр-
ной) диффузии
                               Da =
                                      (Deb+ + D+ be ) ,                  (1.80)
                                         b+ + be


                                          40