本书全面深入地介绍等离子体物理和化学的基本原理,以及工业等离子体材料处理的原理,并应用基本理论分析各种常见等离子体源的放电状态。书中还介绍半导体材料的刻蚀、薄膜沉积,离子注入等低温等离子体在材料处理方面的应用,反映本领域的最新研究进展。全书共18章,内容包括等离子体的基础知识、等离子体放电过程中的粒子平衡和能量平衡、容性和感性放电、波加热的气体放电、直流放电、刻蚀、沉积与注入、尘埃等离子体,以及气体放电的动理论等。
本书可供等离子体物理领域的研究生、技术人员,以及微纳电子领域的科技研发人员参考学习。
样章试读
目录
- 第1章 概 述
1.1 材料处理
1.2 等离子体和鞘层
1.3 放 电
1.4 符号和单位
第2章 等离子体的基本方程和平衡态性质
2.1 引 言
2.2 场方程、电流和电压
2.3 守恒方程
2.4 平衡态性质
习 题
第3章 原子碰撞
3.1 基本概念
3.2 碰撞动力学
3.3 弹性散射
3.4 非弹性碰撞
3.5 求分布函数下的平均值和表面效应
习 题
第4章 等离子体动力学
4.1 基本运动
4.2 非磁化等离子体动力学
4.3 导向中心运动
4.4 磁化等离子体动力学
4.5 磁化等离子体中的波
4.6 波诊断
习 题
第5章 扩散和输运
5.1 基本关系式
5.2 扩散方程的解
5.3 低气压解
5.4 在磁场中的扩散过程
5.5 磁多极约束
习 题
第6章 直流鞘层
6.1 基本概念和方程
6.2 玻姆鞘层判据
6.3 高电压鞘层
6.4 鞘层形成的广义判据
6.5 高电压碰撞鞘层
6.6 静电探针诊断
习 题
第7章 化学反应和平衡
7.1 引 言
7.2 能量和焓
7.3 熵和吉布斯自由能
7.4 化学平衡
7.5 异相平衡
习 题
第8章 分子碰撞
8.1 引 言
8.2 分子结构
8.3 电子-分子碰撞反应
8.4 重粒子间的碰撞
8.5 反应速率和细致平衡
8.6 发射光谱法和光化线强度测定
习 题
第9章 化学动力学与表面过程
9.1 基元反应
9.2 气相动力学
9.3 表面过程
9.4 表面动力学
习 题
第10章 放电过程中的粒子平衡和能量平衡
10.1 引 言
10.2 电正性等离子体平衡态分析
10.3 电负性等离子体平衡态分析
10.4 电负性等离子体的近似平衡分析
10.5 电负性等离子体放电实验和数值模拟
10.6 脉冲放电
习 题
第11章 容性放电
11.1 均匀放电模型
11.2 非均匀放电模型
11.3 实验与数值模拟
11.4 非对称放电
11.5 低频时的射频鞘层
11.6 电极处的离子轰击能量
11.7 磁增强的气体放电
11.8 匹配网络和功率测量
习 题
第12章 感性放电
12.1 高密度、低气压等离子体
12.2 其他工作状态
12.3 盘香形线圈等离子体源
12.4 螺旋共振器放电
习 题
第13章 波加热的气体放电
13.1 电子回旋共振等离子体
13.2 螺旋波放电
13.3 表面波放电
习 题
第14章 直流放电
14.1 辉光放电的定性描述
14.2 正柱区分析
14.3 阴极鞘层分析
14.4 中空阴极管放电
14.5 平面磁控放电
14.6 电离物理气相沉积
习 题
第15章 刻 蚀
15.1 刻蚀的要求和工艺过程
15.2 刻蚀反应动力学
15.3 用卤素原子刻蚀硅
15.4 其他刻蚀系统
15.5 衬底上的电荷积累
习 题
第16章 沉积与注入
16.1 引 言
16.2 等离子体增强化学气相沉积
16.3 溅射沉积
16.4 等离子体浸没离子注入(PIII)
习 题
第17章 尘埃等离子体
17.1 物理现象的定性描述
17.2 颗粒充电和放电平衡
17.3 颗粒平衡
17.4 尘埃颗粒的形成和生长
17.5 物理现象及其诊断
17.6 颗粒的清除或产生
习 题
第18章 气体放电的动理论
18.1 基本概念
18.2 局域动理论
18.3 非局域动理论
18.4 准线性扩散和随机加热
18.5 在趋肤层中的能量扩散
18.6 放电的动理论模型
习 题
附录A碰撞动力学
A.1 库仑碰撞截面
附录B碰撞积分
B.1 玻尔兹曼碰撞积分
B.2 平衡态下的麦克斯韦分布
附录C变迁移率模型中的扩散方程的解
参考文献