中间射频 regimes 下鞘层动力学的动能模拟
等离子体物理
2015-06-16 v1 计算物理
摘要
本文研究了在中间射频机制下时间调制的等离子体边界鞘层的动力学，其中施加的射频与离子等离子体频率相当。采用了两种动能模拟代码并比较了其结果。第一种代码实现了著名的粒子模拟与蒙特卡洛碰撞 (PIC/MCC) 方案，模拟了整个放电过程，即带有附加加热源的平面射频电容耦合等离子体 (RF-CCP)。第二种代码基于最近发布的时空系综 (Ensemble-in-Spacetime, EST) 方案；它仅解析鞘层，并需要随时间变化的鞘层电压和进入鞘层的离子通量作为输入。离子惯性导致鞘层电荷 - 电压关系的时间不对称性（迟滞）；还发现了其他离子渡越时间效应。这两种代码在鞘层的空间和时间动力学方面，以及在电极处的离子能量分布方面均吻合良好。结论是，EST 方案可作为流体或全局模拟以及测量的有效后处理器：即使没有真正的动能信息，它也能快速准确地计算离子分布函数。
引用
@article{arxiv.1305.6786,
title = {Kinetic simulation of the sheath dynamics in the intermediate radio-frequency regime},
author = {M. Shihab and A. T. Elgendy and I. Korolov and A. Derzsi and J. Schulze and D. Eremin and T. Mussenbrock and Z. Donkó and R. P. Brinkmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.6786},
year = {2015}
}