基于空心电极增强的容性耦合射频等离子体特性

为了提高容性耦合射频放电所产生的等离子体密度,在射频放电中利用空心电极结构替代平板电极,实验研究射频空心电极放电的等离子体特性.利用Langmuir探针诊断了电极间距、孔径和孔深对等离子体电子数密度的影响,并且对不同放电参数下空心电极上的自偏压进行了比较.实验结果表明:当空心电极孔径d=20 mm、电极间距L=3 cm、孔深h=3 mm、气压p为50～300 Pa时,在孔外获得的等离子体电子数密度最高,约为1017～1018m-3.同时实验测得不同放电参数下射频空心电极上的自偏压也完全与鞘电压分布的“面积比”规律相符,即小电极处的鞘电压更高.射频振荡加热和空心阴极效应相互耦合能够产生稳定性好、电离率高、密度高的等离子体,电极几何参数和自偏压对获得高密度等离子体有着重要的影响.