Етапи формування імпульсного розряду в кисні і CF4

V. A. Lisovskiy V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies
P. A. Ogloblina V. N. Karazin Kharkiv National University, Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal
S. V. Dudin V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies
V. D. Yegorenkov V. N. Karazin Kharkiv National University
A. N. Dakhov V. N. Karazin Kharkiv National University
V. I. Farenik V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies

Ключові слова: імпульсний розряд, осцилограми струму і напруги, формування розряду, плазмова фаза, післясвітіння

Анотація

У цій роботі були виміряні осцилограми струму і напруги імпульсного розряду в широкому діапазоні частот (від 20 до 300 кГц), коефіцієнтів заповнення від 15 до 85 %, для двох значень тиску 0,1 і 1 Торр кисню і CF4. Було отримано, що осцилограми струму тліючого імпульсного розряду мають плазмову фазу і фазу післясвітіння. Спостерігалися наступні етапи плазмової фази: 1. Імпульс ємнісного струму тривалістю приблизно 0,5–1 мкс; 2. Етап зростання струму, тривалість якого залежала від сорту газу, тривалості плазмової фази і тиску; 3. Плато (помітно виражене лише для CF4 і відсутнє в кисні); 4. Зменшення струму, що тривало десятки мікросекунд, до рівня, відповідного розряду з постійною напругою.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

V. A. Lisovskiy, V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies

с.н.с.

P. A. Ogloblina, V. N. Karazin Kharkiv National University, Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal

с.н.с.

S. V. Dudin, V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies

с.н.с.

V. D. Yegorenkov, V. N. Karazin Kharkiv National University

с.н.с.

A. N. Dakhov, V. N. Karazin Kharkiv National University

с.н.с.

V. I. Farenik, V. N. Karazin Kharkiv National University, Scientific Center of Physical Technologies

с.н.с.

Посилання

Mathur S., Singh M. (Eds.) Nanostructured Materials and Nanotechnology III. — Wiley, 2010. — 179 p.

Harry J. E. Introduction to Plasma Technology: Science, Engineering and Applications. — Wiley, 2010.

Lee J. -H., Liu D. N, Wu Ch. -T. Introduction to flat panel displays. — Wiley, 2008.

Chabert P., Braithwaite N. Physics of RadioFrequency Plasmas, Cambridge University Press. — Cambridge, 2011.

Fridman A. Plasma Chemistry, Cambridge University Press, 2008.

Korolev Yu. D., Mesyats G. A. Physics of pulsed breakdown in gases. — Ekaterinburg: URO-Press, 1998.

Efimova V. PhD Thesis «Study in analytical glow discharge spectrometry and its application in materials science». — Technische Universitat Dresden, 2011.

Potamianou S., Spyrou N., Held B. A study of the behavior of a DC pulsed low pressure point-to-plane discharge // Eur. Phys. J.: AP. — 2003. — Vol. 22. — P. 179–188.

Clement F., Held B., Soulem N., Spyrou N. Polystyrene thin films treatment under DC pulsed discharges conditions in nitrogen // Eur. Phys. J.: AP. — 2001. — Vol. 13. — P. 67–73.

Clement F., Held B., Soulem N. Polystyrene thin films treatment under DC pulsed discharges conditions in oxygen // Eur. Phys. J.: AP. — 2001. — Vol. 16. — P. 141–147.

Clement F., Held B., Soulem N. Polystyrene thin films treatment under DC pulsed discharges conditions in nitrogen-argon and oxygen-argon mixtures // Eur. Phys. J.: AP. — 2002. — Vol. 17. — P. 119–130.

Bussiahn R., Gortchakov S., Lange H., Loffhagen D. Pulsed excitation of low-pressure He-Xe glow discharges // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2006. — Vol. 39. — P. 66–72.

Zeze D. A., Joyce A. M., Anderson C. A., Brown N. M. D. Control and mass selection of CnHm fragments in an inductively coupled pulsed plasma // App. Phys. Letters. — 2002. — Vol. 80, No. 1. — P. 22–24.

Booth J. P., Abada H., Chabert P. and Graves D. B. CF and CF2 radical kinetics and transport in a pulsed CF4 ICP // Plasma Sources Sci. Technol. — 2005. — Vol. 14. — P. 273–282.

Maresca A., Orlov K., and Kortshagen U. Experimental study of diffusive cooling of electrons in a pulsed inductively coupled plasma // Physical Review E. — 2002. — Vol. 65, No. 5. — P. 056405.

Malkin O.A. Impulsny tok i relaksatsiya v gaze (Pulsed current and relaxation is a gas). — M.: Atomizdat, 1974. — 280 p.

De Benedictis S., Dilecce G., and Simek M. Excitation and decay of N2(B3Pg, v) states in a pulsed discharge: Kinetics of electrons and long-lived species // Journal of Chemical Phy sics. — 1999. — Vol. 110, No. 6. — P. 2947–2962.

Kono A., Negative ions in processing plasmas and their effect on the plasma structure // Applied Surface Science. — 2002. — Vol. 192, issues 1–4. — P. 115–134.

Gudmundsson J. T., Kouznetsov I. G., Patel K. K. and Lieberman M. A. Electronegativity of low-pressure high-density oxygen discharges // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2001. —Vol. 34, No. 7. — P. 1100–1109.

Gudmundsson J. T. Recombination and detachment in oxygen discharges: the role of metastable oxygen molecules // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2004. — Vol. 37, No. 15. — P. 2073– 2081.

Franklin R. N. The role of O2 (a 1Δg) metastables and associative detachment in discharges in oxygen // J. Phys. D: Appl. Phys. — 2001. — Vol. 34, No. 12. — P. 1834–1839.

Ivanov V. V., Klopovsky K. S., Lopaev D. V., Rakhimov A. T., and Rakhimova T. V. Experimental and Theoretical Investigation of Oxygen Glow Discharge Structure at Low Pressures // IEEE Transactions on Plasma Science. — 1999. — Vol. 27, No. 5. — P. 1279–1287.

Kaga K., Kimura T., Ohe K. Spatial profile measurements of charged particles in capacitively-coupled RF (13.56 MHz) oxygen discharges // Jpn. J. Appl. Phys. — 2001. — Vol. 40, No. 1. — P. 330–331.

Denpoh K., Nanbu K. Self-consistent particle simulation of radio-frequency CF4 discharge: effect of gas pressure // Jpn. J. Appl. Phys. — 2000. — Vol. 39, No. 5A. — P. 2804–2808.

Metsi E., Gogolides E., and Boudouvis A. Instabilities and multiple steady states of radiofrequency discharges in CF4 // Physical Review E. — 1996. — Vol. 54, No. 1. — P. 782–790.

Imtiaz M. A., Tsuruta Sh. and Mieno T. Production of a large-volume negative-ion source using a multistring-type CF4 magnetized plasma // Plasma Sources Sci. Technol. — 2007. — Vol. 16, No. 2. — P. 324–329.