薄膜材料与技术-3 课件.pdf

薄膜材料与技术 （3 ） 李美成 2006秋季学期 1 1 第三章气体放电和低温等离子体 3.1 低温等离子体 3.2 低气压气体放电 3.3 气体的激发和电离 3.4 气体放电的基本特点 3.5 辉光放电的特性 3.6 弧光放电的特性 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 2 2 低温等离子体物理基础 低温等离子体物理基础 由于气相沉积是在低温等离子体中进行的。低 由于气相沉积是在低温等离子体中进行的。低 气压气体放电等离子体使气体和膜层原子电 气压气体放电等离子体使气体和膜层原子电 离，产生高能电子、高能离子和高能中性原 离，产生高能电子、高能离子和高能中性原 子，可以改善薄膜的组织结构和促进化学反应 子，可以改善薄膜的组织结构和促进化学反应 过程，有利于化合物薄膜的形成。 过程，有利于化合物薄膜的形成。 近些年各种提高沉积粒子离化率和控制带电粒 近些年各种提高沉积粒子离化率和控制带电粒 子能量的离子增强型沉积技术不断涌现出来。 子能量的离子增强型沉积技术不断涌现出来。 因此，学习等离子体形成过程、气体放电特性 因此，学习等离子体形成过程、气体放电特性 对掌屋各种离子沉积技术和控制薄膜质量是非 对掌屋各种离子沉积技术和控制薄膜质量是非 常必要的。 常必要的。 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 3 3 3.1 低温等离子体 低温等离子体 低温等离子体物理概述 低温等离子体物理概述 1．等离子体定义 1．等离子体定义 等离子体是一种电离气体，是离子化了的原子 等离子体是一种电离气体，是离子化了的原子 和电子的集合体，整体显中性，它是一种由带 和电子的集合体，整体显中性，它是一种由带 电粒子组成的电离状态，称为物质的第四态。 电粒子组成的电离状态，称为物质的第四态。 2 ．等离子体的获得 2 ．等离子体的获得 为了获得等离子体，必须使中性粒子电离。实 为了获得等离子体，必须使中性粒子电离。实 际常用的获得等离子体的方法有以下六种。 际常用的获得等离子体的方法有以下六种。 薄膜材料与技术 薄膜材料与技术 4 4 (1) 利用粒子热运动的方法 (1) 利用粒子热运动的方法 由于燃烧或冲击波使气体达到很高温度，分 由于燃烧或冲击波使气体达到很高温度，分 子和原子剧烈碰撞而离解为离子和电子。 子和原子剧烈碰撞而离解为离子和电子。