射频等离子体

摘要： 在半导体芯片制造工艺中,约1/3道工序采用等离子体技术,例如材料刻蚀和薄膜沉积等.因此对射频等离子体的基础物理过程的理论和模拟及实验研究具有重要意义.在理解等离子体的复杂物理过程、验证理论模型与数值模拟结果的正确性方面,实验诊断具有重要作用.总结了射频等离子体中常用的探针诊断方法及其最新研究进展,包括朗缪尔探针、双探针、微波共振探针以及磁探针,重点介绍了这些探针的结构、特点及典型的测量结果.

摘要： 空心玻璃微球因具有低密度、高强度、耐高温等优点而被广泛研究。采用喷雾造粒法与粉末法相结合,掺入发泡剂,以射频等离子体作为热源制备空心石英玻璃微球,研究了SiC、CaSO_(4)、CaCO_(3)三种发泡剂对制备空心石英玻璃微球的影响。结果表明,通过喷雾造粒法将发泡剂与SiO_(2)充分混合形成粗坯颗粒,再利用射频等离子设备对粗坯粉末进行高温烧结,得到空心石英玻璃微球。其中CaSO_(4)、CaCO_(3)发泡剂效果较差,所产生的气体难以留在玻璃微球内部形成中空气泡;而SiC发泡剂效果最好,在射频等离子烧结过程中产生气体,被玻璃液包裹形成空心结构,得到的玻璃微球平均真密度为1.7995 g/cm^(3)。选用菲利华石英块状疏松体作为SiO_(2)原料,当m(SiO_(2))∶m(SiC)∶m(H_(2)O)为100∶3∶300时,可制备出平均真密度为0.72 g/cm^(3)的空心多孔石英玻璃微球。

摘要： 低温等离子体在实际作用时可分为直接作用和间接作用。直接作用即使低温等离子体直接在被处理物质的表面安全无害地发挥作用。由于等离子体的低温特性,即使作用于对热比较敏感的物质也不会造成损害[1]。间接作用即以水作为媒介,将等离子体作用于被处理物质。通过射频等离子体发生装置直接在水中或者水的表面进行放电,在水中激发活性物质[2],或者将装置产生的等离子体经空气扩散至水中,激发一系列动态的化学反应从而激发活性物质,经此处理得到的液体即为等离子体活性水(Plasma Active Water,PAW),或者称为等离子体处理水。

摘要： 为精确测量高温高压严苛环境下的动态压力数据,本文设计了一种基于射频等离子体原理的压力传感器,并研究了该传感器在不同电源输出功率时对气压变化的响应规律,及不同温度环境下的工作特性,最后利用该传感器在低速轴流压气机实验台上进行了叶顶动态压力场的测量。实验结果表明,射频等离子体压力传感器电极间隙为220μm时,气压从0.4 atm升高到4.5 atm,灵敏度为0.22 V/kPa;标准大气压下环境温度从25°C上升到400°C时,传感器两端维持电压基本不变,说明该传感器在此温度范围下不具有温度敏感性;低速轴流压气机叶顶动态压力场测量实验结果表明,等离子体压力传感器和Kulite压阻式传感器具有同样捕捉叶片通过频率和叶顶泄漏流的自激非定常特征频率的能力。

摘要： 以喷雾造粒WC–30Co粉末为原料,采用射频等离子体和后续热处理制备3D打印用球形WC–Co粉末,研究射频等离子体球化和热处理对粉末特性的影响。结果表明,射频等离子体球化效果显著,喷雾造粒粉末的球化率可达100%。球化后的粉末表面光滑、结构致密,存在一定数量表面粗糙的“费列罗”颗粒。射频等离子体处理使粉末的松装密度和流动性显著提高,同时导致WC严重分解和Co蒸发损失,球化粉末中含有大量C、W_(2)C和Co_(3)W_(3)C等有害相,Co质量分数降低至25.80%。后续热处理可很好地对球化粉末进行物相和成分调控。经900°C热处理后,粉末的物相组成重新转变为WC和Co,游离碳含量控制在合理的水平,并且粉末依然保持良好的球形度,具有较好的松装密度和流动性,可以满足3D打印对原材料的要求。

摘要： 路新,博士,研究员,北京科技大学先进粉末冶金钛材料团队负责人。针对目前高性能钛制品传统制备技术存在成品率低、复杂结构成形困难及钛资源浪费大等问题,系统开展了粉末冶金钛和钛合金应用基础研究,取得的主要创新性成果如下:(1)建立了基于TiH2粉反应合成结合射频等离子体球化制备钛合金粉末新工艺,阐明了其合金化机理及高活性粉体球化控制机制;(2)基于粉末-黏结剂两相流模型研发了专用高强度低残留黏结剂体系,并揭示了粉末过渡液相强化烧结机制,形成了钛合金粉末注射成形系统理论;(3)提出了α、β、γ-TiAl不同类型钛合金使役性能突破新思路,建立粉末冶金钛及其合金组织性能调控机制。

摘要： 为了探究等离子体在玻璃熔制中的应用,采用射频等离子体对二氧化硅原料进行熔化,制备石英玻璃微球,研究了不同原料粒径、进料速率、分散气体流量下原料的熔化情况。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、超景深三维显微镜、综合热分析(TG-DSC)等手段对样品进行表征。结果表明,较高的原料进料速率和较大的原料粒径导致样品的玻璃化程度和球化率降低,1 L/min的分散气体流量有利于玻璃化程度和球化率的提高。

摘要： 以不规则形状的Ti-6Al-4V(TC4)粉末为原料，通过射频等离子体球化处理制备了球形TC4粉末，并研究了球化处理对粉末特性及加料速率对粉末球化率的影响。利用扫描电子显微镜、激光粒度分析和霍尔流速计分别对其粉末微观结构、粒度分布和粉体性能进行了测试和分析。结果表明：TC4粉末经等离子球化处理后得到表面光滑、球形度好及球化率可达到100％的球形粉末；球化处理后，粉末的松装密度、振实密度和粉末流动性得到明显改善，粒度略微增大；随着加料速率的增加，TC4粉的球化率逐渐降低。

摘要： 以玻璃为基底，采用射频等离子体增强热化学气相沉积法合成了碳纳米管。在450°C、在氮气／氢气气氛中加热和活化镍膜，然后在氮气／乙炔中，分别以600W、1500W和2400W射频等离子功率持续沉积碳纳米管60min。SEM显示生长出来的碳纳米管直径从8nm至40nm不等，长度大约1．0um，TEM结果显示符合常见的碳纳米管参数。经比较，较低的等离子体功率比高的射频等离子体功率能更好地合成碳纳米管。碳纳米管的场效应测试结果为，在发射电流密度为1uA／cm2时，发射开启场强为1．17V／um。

摘要： 以C2H2 为碳源，Ar 气为辅助气体，利用射频等离子体化学气相沉积的方法在载玻片上成功地制备了类金刚石（DLC，diamond-like carbon）薄膜。通过红外光谱（FTIR）光谱分析了所制备DLC 薄膜的结构；利用原子力显微镜（AFM）分析了薄膜的表面形貌；通过表面轮廓仪测量了薄膜的沉积速率；另外，实验中还利用摩擦磨损仪对薄膜的机械性能进行了研究。实验结果表明，制备的DLC 薄膜比较致密，均匀，有较好的耐磨性能。

摘要： 采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,在不高于200°C的温度下,以GeH4和H2为反应气体,在单晶Si(100)衬底上生长出纳米Ge结构,并用TEM、Raman表征其形貌和对比晶化率.研究发现,随着压强变化,Ge层的结构和光电性质也会随之变化.另外,可通过控制沉积时间来进一步控制纳米Ge的大小,随着沉积时间的增加,纳米Ge从小变大,同时材料的晶化率逐渐增大.最后将nc-Ge/α-Si多层结构作为n-i-p型太阳电池的本征层,使电池的外量子效率在红外响应区域(大于1100nm波长)得到显著增强.

摘要： 采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECvD)法在聚酰亚胺衬底上制备了非晶硅薄膜，主要研究了射频功率对沉积速率、均匀性、薄膜应力的影响。实验结果表明，射频功率40w，气流量H2：siH4=60sccm：5sccm时，非晶硅薄膜的沉积进入了耗尽模式，速率约为12nm/min;同时薄膜的均匀性得到了明显改善。在此基础上获得了光电转换效率为4.54％(5cm×5cm，AM0，25°C)的聚酰亚胺衬底非晶硅太阳电池;但是非晶硅薄膜的应力随功率的增加而逐渐增大，太阳电池的卷曲现象比较明显。

摘要： 本文采用射频等离子体化学气相淀积方法(RF-PECVD)方法，以溴乙烷(C2H5Br)为单体，氢气(H2)为载气，室温条件在硅片、石英衬底上生长了掺溴非晶碳氢薄膜(a-C:Br:H)，用FTIR、 UV-VIS光谱及多高斯(muti-Gaussian)解谱分析对溴掺杂及掺杂浓度对样品结构及光学性质的影响进行了研究。

摘要： 以C2H2为碳源,Ar气为辅助气体,利用射频等离子体化学气相沉积的方法在载玻片上成功地制备了类金刚石(DLC)薄膜。通过红外光谱(FTIR)光谱分析了所制备DLC薄膜的结构；利用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的表面形貌；通过表面轮廓仪测量了薄膜的沉积速率；另外,实验中还利用摩擦磨损仪对薄膜的机械性能进行了研究。实验结果表明,制备的DLC薄膜比较致密,均匀,有较好的耐磨性能。

摘要： 利用射频等离子体辅助分子束外延(RF-MBE)技术在蓝宝石衬底上外延了铟铝镓氮(InAlGaN)薄膜.研究了生长温度对RF-MBE外延InAlGaN的影响.X射线衍射测量结果表明,不同生长温度下外延生长的InalGaN薄膜均为单一晶向.卢瑟福背散射(RBS)测量结果表明,随着生长温度的提高InAlGaN外延层中In的组分单调降低,Al和Ga的组分都有所增加.扫描电镜(SEM)的测试结果表明,在较高的温度下(600°C和590°C)生长的InAlGaN存在裂纹,580°C生长的四元合金表面比较平整,在570°C温度下生长的InAlGaN表面存在很多颗粒状突起.

摘要： 本文研究了低气压下射频表面DBD的电特性和发射光谱特性，实验系统测量了气压对放电能量，等效电容和发射光谱强度的影响，实验结果对研究提高射频等离了体控制激波的能力提供了参考。实验表明,当气压升高至30 kPa时,由电荷-电压(Q-V)李萨如图计算出的单周期放电能量开始明显增加,然而等效电容开始明显减小.气压1 kPa时,利用气体放电化学动力模型计算得到射频DBD等离子体的振动温度0.331 eV,电子温度2.763 eV和电子密度4.567×1012 cm-3.气压低于4 kPa时,表征电子温度的Ⅰpeak391.4Ⅰ380.5peak随气压增加而急剧减小,气压大于4 kPa后Ⅰpeak391.4Ⅰ380.5peak基本保持不变.与正弦波作用下的DBD相比,射频放电具有更高效的加热能力,在激波控制方面具有很大潜力.

摘要： 本文研究了低气压下射频表面DBD的电特性和发射光谱特性，实验系统测量了气压对放电能量，等效电容和发射光谱强度的影响，实验结果对研究提高射频等离了体控制激波的能力提供了参考。实验表明,当气压升高至30 kPa时,由电荷-电压(Q-V)李萨如图计算出的单周期放电能量开始明显增加,然而等效电容开始明显减小.气压1 kPa时,利用气体放电化学动力模型计算得到射频DBD等离子体的振动温度0.331 eV,电子温度2.763 eV和电子密度4.567×1012 cm-3.气压低于4 kPa时,表征电子温度的Ⅰpeak391.4Ⅰ380.5peak随气压增加而急剧减小,气压大于4 kPa后Ⅰpeak391.4Ⅰ380.5peak基本保持不变.与正弦波作用下的DBD相比,射频放电具有更高效的加热能力,在激波控制方面具有很大潜力.

摘要： 一种等离子体蚀刻方法，包括：第1工序，在惰性气体的等离子体、即第1等离子体(PL1)中将基板(S)吸附于单极式静电卡盘(15)上之后，停止生成第1等离子体；和第2工序，在卤素类蚀刻气体的等离子体、即第2等离子体(PL2)中对基板(S)进行了蚀刻之后，停止生成第2等离子体。然后，在第1工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了正电压的状态下停止生成第1等离子体(PL1)，在第2工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了负电压的状态下停止生成第2等离子体(PL2)。

摘要： 在用氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑中任一种喷镀膜覆盖基材表面的等离子体处理容器内部部件的、随着在等离子体中使用而劣化的喷镀膜上，再喷镀与上述喷镀膜同样的材料。由此，能够使因在等离子体中的使用而表面产生劣化的等离子体处理容器再生得如同新品一样。

摘要： 这里所公开的是一种用于在等离子体室中生成等离子体的等离子体室设置方法。制备多个等离子体线圈，包括第一等离子体源线圈、第二等离子体源线圈和第三等离子体源线圈，该第二等离子体源线圈在其中心部分具有高于第一等离子体源线圈蚀刻速率的蚀刻速率，该第三等离子体源线圈在其边缘部分具有高于第一等离子体源线圈蚀刻速率的蚀刻速率。将第一等离子体源线圈设置在等离子体室上，并蚀刻测试芯片。对测试芯片的每个位置的蚀刻速率进行分析，并基于分析结果利用第二等离子体源线圈或第三等离子体源线圈代替第一等离子体源线圈。

摘要： 本发明涉及平面型等离子体诊断装置，其特征在于，包括：发送天线，用于向等离子体施加频率可变的微波；接收天线，用于从上述等离子体接收上述微波；以及本体部，以相互绝缘的方式包围上述发送天线与上述接收天线，上述发送天线的用于施加微波的上部面与上述接收天线的用于接收微波的上部面为平面型，上述发送天线与上述接收天线的上述上部面的侧面相互相向。

摘要： 一种等离子体蚀刻方法，包括：第1工序，在惰性气体的等离子体、即第1等离子体(PL1)中将基板(S)吸附于单极式静电卡盘(15)上之后，停止生成第1等离子体；和第2工序，在卤素类蚀刻气体的等离子体、即第2等离子体(PL2)中对基板(S)进行了蚀刻之后，停止生成第2等离子体。然后，在第1工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了正电压的状态下停止生成第1等离子体(PL1)，在第2工序中，在从单极式静电卡盘(15)向基板(S)施加了负电压的状态下停止生成第2等离子体(PL2)。

摘要： 本发明的目的在于提供使利用转动等离子体进行的等离子体处理稳定且可以控制、并可以提高等离子体处理质量的等离子体流生成方法、等离子体处理方法、等离子体发生装置和使用它的等离子体处理装置。4个象限（Z1～Z4）中的各频率被设定为7、15、6、20Hz。利用该频率可变，可以使被分割成4个的转动角区域中的等离子体的转动速度不同。由于等离子体（P2、P4）的周向转动速度比等离子体（P1、P3）快，所以可以照射边描绘圆轨道（C）边从等离子体（P1）到（P2）、（P3）、（PB4）周期性变速转动的转动等离子体，可以在第一象限（Z1）～第四象限（Z4）中实施均匀的成膜处理。

摘要： 等离子体处理装置(11)具有：从排气孔(13)向下方侧延伸的第一排气路(15)；与第一排气路(15)的排气方向的下游侧端部连接，在与第一排气路(15)垂直的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路(16)；与第二排气路(16)的排气方向的下游侧端部连接，在与第二排气路(16)垂直的方向上延伸的第三排气路(17)；与第三排气路(17)的排气方向的下游侧端部连接，对处理容器(12)内减压的泵(18)；设置在第二排气路(16)内，具有能够封闭第二排气路(16)，且对排气方向的上游侧与下游侧之间的压力进行调整的压力调整用阀板(20)的压力调整阀(21)；设置在第三排气路(17)内，具有进行第三排气路(17)的开闭的关闭阀板(22)的关闭阀(23)。

摘要： 在用氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑中任一种喷镀膜覆盖基材表面的等离子体处理容器内部部件的、随着在等离子体中使用而劣化的喷镀膜上，再喷镀与上述喷镀膜同样的材料。由此，能够使因在等离子体中的使用而表面产生劣化的等离子体处理容器再生得如同新品一样。

摘要： 本发明公开了利用两个不同频率的射频波的射频等离子体处理的技术，在其中能够充分并且稳定地生成和保持等离子体。第一频率是用于通过引起放电来生成等离子体，第二频率是用于在被处理的基片上生成自偏电压。在施加第一频率的射频波以后通过一个时滞来施加第二频率的波。本发明还公开了在射频等离子体处理中的阻抗匹配技术，在其中为了引起放电和稳定等离子体来优化被提供的阻抗。

摘要： 本申请公开了利用两个不同频率的射频波的射频等离子体处理的技术，在其中能够充分并且稳定地生成和保持等离子体。第一频率是用于通过引起放电来生成等离子体，第二频率是用于在被处理的基片上生成自偏电压。在施加第一频率的射频波以后通过一个时滞来施加第二频率的波。本申请还公开了在射频等离子体处理中的阻抗匹配技术，在其中为了引起放电和稳定等离子体来优化被提供的阻抗。