等离子体与介质壁界面处的电子表面层

我们研究了等离子体与介质壁界面处的电势和电荷分布。为此，将束缚在壁上的电荷建模为准稳态电子表面层，该表面层满足泊松方程，并最小化构成壁电荷的壁热化过剩电子的巨势。基于考虑镜像势和导带相对于介质外部电势偏移的分级界面有效模型，我们具体计算了与氦放电接触的氧化镁、二氧化硅和蓝宝石表面的电势和电子分布。根据表面的电子亲和势，我们发现了两种截然不同的行为。对于负电子亲和势，电子不穿透壁，并在镜像势中形成外部表面电荷；而对于正电子亲和势，电子穿透壁，并在介质内部形成空间电荷层。我们还研究了电子表面层如何与介质本体融合。