射频磁控放电中的旋转辐条、势垒与调制电离
等离子体物理
2023-05-26 v1
摘要
本工作中，借助二维轴向-方位角（z-y）粒子网格/蒙特卡洛碰撞方法，观察并分析了射频（RF）磁控放电中的旋转辐条模式，该模式具有势垒与射频调制电离的特征。动力学模型结合扰动线性分析表明，阴极鞘层（轴向）电场 触发梯度漂移不稳定性（GDI），使局部势场发生形变直至不满足不稳定性条件，扰动增长停止，此时不稳定性达到饱和。势场形变进而导致了势垒的形成，其周围存在方位角电场 。研究发现 的饱和水平与阴极施加的时变电压同步且成正比，由于 漂移导致 中电子加热的射频调制。在不稳定性饱和阶段，模拟中出现的辐条旋转速度与方向与实验观测吻合良好。在不稳定性线性阶段，不稳定性模式波长与增长率也与 GDI 线性流体理论的预测相符。
引用
@article{arxiv.2305.15941,
title = {Rotating spokes, potential hump and modulated ionization in radio frequency magnetron discharges},
author = {Liang Xu and Haoming Sun and Denis Eremin and Sathya Ganta and Igor Kaganovich and Kallol Bera and Shahid Rauf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15941},
year = {2023}
}