水平电极容性耦合射频等离子清洗机怎么放电的？

射频等离子清洗机根据其放电方式大致可以分为两种：容性耦合射频等离子放电和感性耦合等离子放电，今天我们主要探讨的是水平电极容性耦合射频等离子清洗机的基本放电模型。

1 什么是射频

射频（Radio Frequency，RF）是指工作频率在MHz量级，射频电源指电源输出工作电压的频率为射频波段的典型值为13.56MHz。通过高频振荡，射频功率与等离子体的相互作用可通过电感、电容耦合方式进行；用于材料表面清洗行业，电容耦合式的射频等离子清洗机非常适用。

2 基本原理

产生低温等离子体的方法主要有直流辉光放电、 直流电弧放电、 射频感应放电、 电容耦合射频放电以及微波放电等；无论是实验室，还是工业应用，采用的等离子体源是目前应用比较广泛的比较容易获得大处理面积的电容耦合式水平电极板方式。如图1所示

图1 水平电极容性耦合射频等离子清洗机放电

对于电容耦合高频等离子体源，维持在平行平板电极间的等离子体主要由高频电场加热。多数电容性耦合射频等离子体反应器是非磁化的，工作的频率范围是1~100MHz,，低于电子响应电磁场的电子等离子体频率，即ω<ωpe。非磁化容性耦合射频放电模型如图2所示，因为采用容性耦合射频放电可以产生大面积的稳定的等离子体，电容性放电已经成为低气压放电材料处理中应用最广泛的等离子体源。

图2 非磁化容性耦合射频放电模型

然而有时容性射频的电极板鞘电压压降过高，导致较低的离子密度及很高的离子轰击能量，因而限制了它的应用。现在很多工业等离子清洗机已经改用电感耦式RF放电或者微波放电产生等离子体来替代容R放电。

另外还可以通过磁化RF振荡的方法来改进。磁化射频等离子体的模型由与非磁化容性耦合射频放电模型比较类似，一个可控制的相对弱（50~200G）直流磁场与RF电极平行地加在样品表面。在固定功率下，磁场会增加等离子体密度，减小电极板的鞘压；但是由于存在E× B飘移，等离子体会有一定的不均匀，这需要磁场在平面内以低频旋转来均匀。

当采用同轴圆柱RF振荡产生等离子体时如图3，电场沿径向方向，磁场沿轴向方向，E× B为环向，而且电场E的方向是随着RF振荡持续变化的，所以环向等离子体流会使得等离子体分布更加均匀。

图3 柱状等离子体加轴向磁场时的等离子体漂移

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