低溫非平衡甲烷等離子體發(fā)射光譜診斷.pdf

1、近年來(lái)，低壓等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)的研究發(fā)展很快，在包括各種薄膜等新型功能材料的制備研究方面取得了令人矚目的成就。然而目前對(duì)等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD)過(guò)程中薄膜的生長(zhǎng)機(jī)理還缺乏清楚的理解，發(fā)展沉積過(guò)程中的等離子體的原位診斷顯得尤為重要。對(duì)等離子體過(guò)程診斷的方法有許多，其中發(fā)射光譜法(OES)是一種非常好的診斷手段——一種比較簡(jiǎn)單的非擾動(dòng)方法。本文就是利用光學(xué)發(fā)射譜技術(shù)研究了CH<,4>/He、CH<,4>/H<,2>氣體螺旋波(

2、HWP)放電等離子體內(nèi)一些活性粒子的光學(xué)發(fā)射特征、并對(duì)其進(jìn)行了原位測(cè)量。重點(diǎn)研究了在CH<,4>/He、CH<,4>/H<,2>這兩種體系下它們放電等離子體中基團(tuán)的分布；分析了不同基團(tuán)的相對(duì)密度隨宏觀放電條件(射頻輸入功率、放電氣壓)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在兩種體系中，甲烷氣體放電HWP等離子體空間中存在H(H<,α>(656．3nm)、H<,β>(486．1nm)、H<,γ>(434．1nm))、H<,2>和CH(431nm)基團(tuán)等，

3、需要特別指出的是，在CH<,4>放電等離子體的發(fā)射光譜中只出現(xiàn)了H、H<,2>和CH基團(tuán)的特征發(fā)射譜線，但這并不意味著等離子體中只存在這些基團(tuán)；在CH<,4>/He體系下，隨射頻功率的增加， H<,α>.H<,β>、H<,γ>以及CH相對(duì)強(qiáng)度變化的總體趨勢(shì)都是先增加而后減小的，當(dāng)工作氣壓增加時(shí)，H<,α>、H<,β>以及H<,γ>的相對(duì)強(qiáng)度變化也是呈現(xiàn)先增大而后減小的，但CH基團(tuán)的相對(duì)強(qiáng)度是逐漸減小的；在CH<,4>/H<,2>體系下，