Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 80 стр.

UptoLike

80
твердых веществ. В связи с тем, что теория тлеющего разряда посто-
янного тока хорошо разработана, он является удобным модельным
объектом для исследования кинетики и механизмов плазмохимиче-
ских процессов.
2.3. Периодические разряды. Плазма ВЧ и СВЧ разрядов
Для возбуждения и поддержания тлеющего разряда постоянного
тока необходимо, чтобы два проводящих (металлических) электрода
находились в непосредственном контакте с зоной плазмы. С техноло-
гической точки зрения такая конструкция плазмохимического реакто-
ра является не всегда удобной. Во-первых, при проведении процес-
сов плазменного нанесения диэлектрических покрытий непроводящая
пленка может также образовываться и на электродах. Это приведет к
увеличению нестабильности разряда и в конечном итоге к его затуха-
нию. Во-вторых, в реакторах с внутренними электродами всегда су-
ществует проблема загрязнений целевого процесса материалами, уда-
ляемыми с поверхности электрода в ходе физического распыления
или химических реакций с частицами плазмы. Избежать этих про-
блем, в том числе и полностью отказаться от использования внутрен-
них электродов, позволяет использование периодических разрядов,
возбуждаемых не постоянным, а переменным электрическим полем.
Основные эффекты, имеющие место в периодических разрядах,
определяются соотношениями между характерными частотами плаз-
менных процессов и частотой приложенного поля. Целесообразно
рассмотреть три характерных случая:
Низкие частоты. При частотах внешнего поля до 10
2
10
3
Гц си-
туация близка к реализуемой в постоянном электрическом поле.
Однако если характерная частота гибели зарядов
d
ν
меньше
час-
тоты поля
ω
(
ω
ν
d
), заряды после изменения знака поля успева-
ют исчезнуть раньше, чем величина поля достигнет значения дос-
таточного для поддержания разряда. Тогда разряд будет дважды
гаснуть и поджигаться за период изменения поля. Напряжение по-
вторного зажигания разряда должно зависеть от частоты. Чем вы-
ше частота, тем меньшая доля электронов успеет исчезнуть за вре-
мя существования поля, недостаточного для поддержания разряда,
тем ниже потенциал повторного зажигания. На низких частотах
после пробоя соотношение между током и напряжением горения
отвечает статической вольтамперной характеристике разряда (рис.
2.3.1, кривая 1). Параметры разрядаотслеживаютизменения на-
твердых веществ. В связи с тем, что теория тлеющего разряда посто-
янного тока хорошо разработана, он является удобным модельным
объектом для исследования кинетики и механизмов плазмохимиче-
ских процессов.

 2.3. Периодические разряды. Плазма ВЧ и СВЧ разрядов

    Для возбуждения и поддержания тлеющего разряда постоянного
тока необходимо, чтобы два проводящих (металлических) электрода
находились в непосредственном контакте с зоной плазмы. С техноло-
гической точки зрения такая конструкция плазмохимического реакто-
ра является не всегда удобной. Во-первых, при проведении процес-
сов плазменного нанесения диэлектрических покрытий непроводящая
пленка может также образовываться и на электродах. Это приведет к
увеличению нестабильности разряда и в конечном итоге к его затуха-
нию. Во-вторых, в реакторах с внутренними электродами всегда су-
ществует проблема загрязнений целевого процесса материалами, уда-
ляемыми с поверхности электрода в ходе физического распыления
или химических реакций с частицами плазмы. Избежать этих про-
блем, в том числе и полностью отказаться от использования внутрен-
них электродов, позволяет использование периодических разрядов,
возбуждаемых не постоянным, а переменным электрическим полем.
    Основные эффекты, имеющие место в периодических разрядах,
определяются соотношениями между характерными частотами плаз-
менных процессов и частотой приложенного поля. Целесообразно
рассмотреть три характерных случая:
• Низкие частоты. При частотах внешнего поля до 102 – 103 Гц си-
   туация близка к реализуемой в постоянном электрическом поле.
   Однако если характерная частота гибели зарядов ν d меньше час-
   тоты поля ω (ν d ≥ ω ), заряды после изменения знака поля успева-
   ют исчезнуть раньше, чем величина поля достигнет значения дос-
   таточного для поддержания разряда. Тогда разряд будет дважды
   гаснуть и поджигаться за период изменения поля. Напряжение по-
   вторного зажигания разряда должно зависеть от частоты. Чем вы-
   ше частота, тем меньшая доля электронов успеет исчезнуть за вре-
   мя существования поля, недостаточного для поддержания разряда,
   тем ниже потенциал повторного зажигания. На низких частотах
   после пробоя соотношение между током и напряжением горения
   отвечает статической вольтамперной характеристике разряда (рис.
   2.3.1, кривая 1). Параметры разряда “отслеживают” изменения на-

                                80