低压射频驱动容性耦合氧放电中的电子功率吸收动力学
等离子体物理
2021-02-08 v1
摘要
我们使用一维面向对象粒子网格蒙特卡洛碰撞代码 oopd1，在间隙距离 45 mm、气压分别为 10 和 100 mTorr 下，探究容性耦合氧放电等离子体主体内电场与电子功率吸收的性质及起源。基于玻尔兹曼方程矩，我们考察了三个不同时间切片以及时间平均下的电场性质。在这些工作气压下，电子功率吸收有明显差异。在不同时间步对电场的最相关贡献来自压力项、双极项和电子温度梯度项，以及欧姆项。电子功率吸收同理。在 10 和 100 mTorr 下，欧姆项对电子功率吸收的相对贡献大致相同，而在 100 mTorr 时双极项贡献于功率吸收、温度梯度项贡献于电子冷却，在 10 mTorr 时则相反。在 100 mTorr 时放电为弱电负性，电子功率吸收主要由鞘层扩张导致；而在 10 mTorr 时为强电负性，电子功率吸收主要发生在电负性核心内且漂移-双极模式占主导。对于所有考虑的情况，计算值与模拟在等离子体主体及塌缩鞘层区域内的电场和电子功率吸收均吻合良好。
引用
@article{arxiv.2102.03319,
title = {Electron power absorption dynamics in a low pressure radio frequency driven capacitively coupled discharge in oxygen},
author = {A. Proto and J. T. Gudmundsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.03319},
year = {2021}
}
备注
This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in Journal of Applied Physics, 128(11) (2020) 113302 and may be found at https://doi.org/10.1063/5.0019340