平面微波反应器中脉冲氢等离子体的朗缪尔探针诊断研究
等离子体物理
2009-11-07 v2
摘要
朗缪尔探针技术已被用于研究两种不同平面微波反应器（fmicrowave= 2.45 GHz, tpulse= 1 ms）中脉冲调制氢放电的时间和空间分辨电子密度和电子温度。这两种反应器是（i）驻波辐射开槽波导反应器和（ii）改进的行波辐射开槽波导反应器，它们在约350 cm^2至500 cm^2的面积上产生相对较大的等离子体。这些反应器类型的等离子体特性特别令人感兴趣，因为它们已被用于基础研究和等离子体处理，例如表面处理和层沉积。在本研究中，反应器中的压力和微波功率分别在33至55 Pa和600至3600 W之间变化。在具有高电磁场的区域，使用屏蔽朗缪尔探针以避免干扰探针特性。在反应器的微波窗口附近，电子密度和电子温度都表现出强烈的不均匀性。在驻波反应器中，发现这种不均匀性在空间上受到槽位置的调制。电子温度的最大值约为10 eV，电子密度在0.2至14*10^11 cm^-3之间变化。放电脉冲中的稳态电子温度在几十微秒内达到，而电子密度需要几百微秒才能达到稳态。取决于反应器，电子密度在脉冲开始后80至200微秒之间达到最大值。
引用
@article{arxiv.physics/0206032,
title = {Langmuir probe diagnostic studies of pulsed hydrogen plasmas in planar microwave reactors},
author = {A. Rousseau and E. Teboul and N. Lang and M. Hannemann and J. Röpcke},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0206032},
year = {2009}
}
备注
16 pages including 18 figures. The following article has been accepted by J. Appl. Phys. After it is published, it will be found at http://link.aip.org