锯齿波形激励的甚高频容性放电中的离子能量分布函数
等离子体物理
2024-06-19 v1
摘要
定制离子能量分布函数（IEDF）对先进等离子体处理应用至关重要。使用非正弦波形激励的容性耦合等离子体（CCP）放电已显示出通过其产生的直流自偏压控制IEDF的能力。本文中，我们进行了粒子模拟（particle-in-cell）研究，以探究在甚高频（VHF）下由锯齿状电流波形激励的对称容性放电中的IEDF。在27.12 MHz恒定驱动频率下，模拟结果预测离子能量对称性随放电电流幅值变化，且IEDF在较高电流密度幅值下转变为双峰分布。在恒定电流密度下改变基频激励频率的进一步研究表明，离子能量不对称性随驱动频率降低而大幅减小。观察到较低驱动频率下等离子体不对称性的增加与显著直流自偏压是导致离子能量峰中观测到不对称性的主要因素之一。对直流自偏压与等离子体电势的考察确认，功率电极能量峰对应于相对于等离子体电势的直流自偏压，而接地电极峰对应于等离子体电势。这些结果表明，尽管较低频率有利于在放电中产生不对称性与直流自偏压，但窄低能IEDF仅在甚高频驱动的CCP系统中才可能实现。
引用
@article{arxiv.2106.14847,
title = {Ion energy distribution function in very high frequency capacitive discharges excited by sawtooth waveform},
author = {Sarveshwar Sharma and Nishant Sirse and Animesh Kuley and Miles M Turner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.14847},
year = {2024}
}