免费论文：电子聚焦电场增强等离子体浸没离子注入方法研究

等离子体浸没离子注入技术( PIII )已被广泛应用于材料表面改性，以改善磨损、腐蚀、疲劳和摩擦等机械性能。在典型的PIII装置里，样品被放置在等离子体环境中，通过对靶台施加负高压脉冲进行离子注入。与传统的离子注入相比较，PIII具有许多优点，它不再需要离子加速器，且可以实现同时注入样品的各个表面以及效率高等。然而，该技术需要外部等离子体源提供等离子体。电子聚焦电场增强等离子体浸没离子注入(Enhanced Glow Discharge Plasma Immersion Ion Implantation, EGD-PIII )的方法不再需要外部等离子体源。在该方法中，等离子体由自辉光放电产生，点状空心阳极和大平面阴极靶台形成一电子聚焦电场。通过这种特殊的电场设计，等离子体中的电子和二次电子均聚焦到空心阳极处。该电子聚焦电场不仅使自辉光放电过程得到加强，而且可以实现更有效的离子注入。本文首先利用郎缪尔探针研究了EGD-PIII的等离子体放电特性，分析讨论了脉冲偏压下等离子体放电的点燃和熄灭，从粒子运动的角度解释了探针电流曲线变化趋势，并且利用辅助圆盘实验加以验证，实验结果表明可以采用施加双脉冲的方法实现残余等离子体的离子注入；其次，利用郎缪尔探针测量得到不同阳极与基板距离下腔体中等离子体密度，通过数值插值方法得到整个放电区域等离子体电子密度分布，并研究了等离子体电子密度与气压和偏压的关系，研究结果表明对于某一特定的气体流量，必定有一个相对应的负偏压可使中性离子的离化率达到最大；文章最后利用粒子模拟方法分析研究了EGD-PIII的鞘层物理特性，研究结果表明当t = 40 μs时鞘层得到充分扩展，且此时注入样品表面离子剂量分布情况最佳。

来源：半壳优胜鲸鱼幸运星转载请保留出处和链接！

本文链接：http://87cpy.com/265007.html