等离子体物理教学课件.ppt

谢 谢！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2014年7月18日 一、等离子体科学与技术简介 “等离子体”（plasma）被称为“物质的第四态”，一般地它是由电子、离子、中性粒子组成的复杂物质系统，能够表现出许多奇特的物理想象，并在信息、材料、环境、空间等高新技术领域中有着重要的用途，已经极大地促进了人类的精神文明和物质文明建设。 等离子体在自然界中的存在 等离子体是物质第四态 固体 冰 液体 水 气体 水汽 等离子体 电离气体 温度 00C 1000C 100000C 自然界中 99.9%的物质是以等离子体状态存在的！ 星系 太阳 极光 闪电 日光灯 实验室中辉光放电 低温等离子体表面处理技术在许多高新技术领域中已得到了广泛地应用，如微电子、光伏、新材料等领域。 等离子体表面处理技术 低温等离子体表面处理技术 在半导体芯片处理工艺，约有1/3的工艺用到了等离子体技术： ?介质及金属薄膜的刻蚀； ? 薄膜沉积； ? 光敏物质的灰化； ? 离子注入与掺杂等。 在光伏工业中，等离子体技术主要用于： ? 沉积非晶或微晶硅薄膜； ? 沉积减反射薄膜； ? 等离子体制绒； ? 等离子体切边等。 等离子体医学 （plasma medicine) 1）等离子体治疗（口腔、 皮肤疾病）； 2）等离子体灭菌； 3）微生物表面的处理； 受控磁约束等离子体及核聚变技术 太阳就是一个为上亿度的等离子体球，其内部不断发生热核聚变反应，但不可控。 磁约束聚变装置-托卡马克：人造小太阳。可以控制核聚变反应，解决人类的能源危机。 国际大科学计划—ITER计划 （International Thermonuclear Experiment Reactor) 其目的是要建造一个可自持燃烧的核聚变实验堆，来验证聚变反应堆的工程可行性。正式成员为：中国、欧盟、日本、美国、俄罗斯、印度、韩国等七方。 国家主席胡锦涛的代表、科技部长徐冠华 中国投入的经费将超过100亿人民币 2006年11月21日 二、本学科的现状 ? 始建于1985年； ? 1993年，获得“等离子体物理”硕士授予权、1998年获得博 士授予权； ? 1999年，获得“长江学者”特聘教授设岗学科； ? 2001年被评为“国家重点学科” ? 从1997年起，分别为国家“211工程”和“985工程”一期、二 期、三期重点建设学科。 ? 2007年再次被评为“国家重点学科” 本学科在国内的学术地位： 1）目前全国高校中仅有两个等离子体物理国家学科： 大连理工大学，中国科学技术大学 2）全国高校从事等离子体科学与技术研究的队伍人数最 多，培养的学生也最多； 3）在Nature Physics、Physical Review Letters等国 际著名刊物上发表一批高水平的论文。 目前， 本学科已建立了一套完整的从本科生、硕士生、博士生到博士后的等离子体物理及技术人才培养体系。? ?本学科现有教授15人，副教授12人，讲师4人，其中： 博士生导师16人； 海外特聘教授1人； “长江学者”特聘教授1人; “辽宁省拔尖人才”1人; 教育部“新世纪优秀人才”3人。 ?本学科现有在读研究生超过140人，其中硕士研究生超过100人。 ?本学科承担了一批国家重大、重点科研项目，近5年科研经费超过4000万元。 本学科的研究方向 （1）低气压等离子体物理 （2）大气压非平衡等离子体物理 （3）等离子体与壁材料相互作用 （4）聚变等离子体物理 （5）粒子束与物质相互作用 （6）低温等离子体应用技术 方向一：低气压等离子体物理 主要针对等离子体技术在微电子及光伏工业中的应用，开展如下研究： ? 低气压等离子体物理特性的实验研究 ? 等离子体工艺腔室的建模与仿真 ? 等离子体刻蚀及薄膜沉积机理的研究 导师：王友年、宋远红、丁振峰、戴忠玲、 陆文琪、李雪春、李小松、徐翔、徐 勇、赵书霞等 ?国家自然科学基金重点项目； ?中国国际科技合作重点项目（比利时、德国） ?国家重大科技专项课题(848万元）； ?与中微（上海）半导体制造公司、中科院 沈科仪公司、北方微电子公司等合作。 首次在实验上观察到