锯齿波形激励的低气压甚高频容性耦合等离子体中的高频鞘层调制与高次谐波产生
等离子体物理
2020-12-02 v1
摘要
采用粒子模拟（PIC）方法研究锯齿状电流波形激励的低气压甚高频容性耦合等离子体（CCP）中的放电不对称性、高次谐波产生及电子加热机制。在氩等离子体中，于恒定气压 5 mTorr 下选取 50 A/m2 与 100 A/m2 两种电流密度。驱动频率从 13.56 MHz 变化至 54.24 MHz。在较低驱动频率下，观察到接地电极处瞬时鞘层边缘位置的高频调制。这些高频振荡在鞘层边缘附近产生多重电离束状结构，驱动放电中的等离子体密度，并导致低驱动频率下的放电/电离不对称性。相反，电极电压在较高驱动频率下呈现高次谐波产生，且相应的电场瞬变可观测于体等离子体内部。在低驱动频率下，电子加热在鞘层边缘附近最强，随后在等离子体体区冷却；而在较高驱动频率下则获得交替加热与冷却即爆发状结构。这些结果表明，此类放电中的电子加热无法由简单解析模型准确描述。
引用
@article{arxiv.2007.09624,
title = {High frequency sheath modulation and higher harmonic generation in a low pressure very high frequency capacitively coupled plasma excited by sawtooth waveform},
author = {Sarveshwar Sharma and Nishant Sirse and Miles M Turner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.09624},
year = {2020}
}