专利名称：常压下低温等离子体密度参数的诊别方法
技术领域：
本发明涉及常压下低温等离子体密度参数的诊别方法，属于等离子体领域。
背景技术：
近年来，基于介质阻挡放电(DBD)原理产生的低温等离子体在材料、微电子、化工、机械及环境保护等众多学科领域中有着广泛应用，且已形成一个崭新的工业——等离子体工业。例如在材料学科中，通常采用等离子体物理气相沉积(PVD)和增强化学气相沉积(PECVD)及等离子体源离子注入(PSII)等技术来制备一些发光、光电、微电子、耐蚀耐磨及超硬等新型多功能薄膜材料。利用等离子体进行材料表面改性，改善材料表面的可湿性、吸水性、可染性、粘着性和导电性等，更是常见的工业技术；在化工工业中，采用等离子聚合技术，可以印刷和制备出高分子薄膜材料；在微电子工业中的应用更加引人瞩目，目前微电子工业的全球销售额已达几千亿美元，其中三分之一以上微电子器件设备是采用低温等离子体技术生产的；在超大规模集成电路的生产工艺中，等离子体刻蚀技术可以实现高刻速率、高纵横比、高选择比、微观不均匀性小和低能量操作的刻蚀过程；在沉积无缺陷、附着力大的微电子薄膜材料以及微小器件晶片的清洗方面也显示出了巨大的优势。可以说，低温等离子体已与现代高新科技的发展紧密联系在一起，因而对低温等离子体及其应用诊断技术的研究也变得尤为重要。由于等离子体的现象和行为复杂多变，使得人们常常无法对所需要求得的量进行直接测量，例如密度这个重要参数，人们常常只能通过等离子体在特定条件下所表现出来的某些现象来间接地求得这些参量，因此等离子体诊断是实现等离子体工业应用必不可少的方法手段。目前，常用的诊断技术主要包括探针诊断法、微波干涉诊断法、激光差拍法、光谱质谱诊断法等。当等离子体中包含波动、振荡和波时，探针方法的应用非常困难，有时甚至不能应用探针方法，且探针表面的杂技可能污染等离子体，这将使等离子体的1-V特性曲线发生变形，严重影响测量结果；微波法对等离子体的空间响应较差，动态范围较小；激光法为了能够测出散射信号而且有较小的统计误差必须采用大功率巨脉冲激光器作光源，采用灵敏度高、信噪比大、时间响应快的光探测器作接受器，不仅操作不便，且成本大大增加；光谱质谱极其复杂，较难精确解释，甚至在用作等离子体刻蚀工艺终点探测的分子谱线，有时并不清楚其来源，且其光学窗口上薄膜沉积或刻蚀能够大大改变或减弱光谱的信号。
发明内容
本发明目的是为了解决现有等离子体诊断方法在其测量过程中精确度低、效率差、对环境要求较高、使用寿命短、成本相对昂贵等一系列问题，提供了一种常压下低温等离子体密度参数的诊别方法。本发明所述的常压下低温等离子体密度参数的诊别方法，该方法包括以下步骤步骤一、用电压互感器检测放电通道内气体压降Ug⑴
步骤二、用电流互感器检测为传导电流jjx，t) , X = O dg,式中dg为放电通道长度，X为放电通道中某一位置的坐标，步骤三、根据步骤一获取的放电通道内气体压降Ug(t)和传导电流je(x，t)，利用公式
权利要求
1.常压下低温等离子体密度参数的诊别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、用电压互感器检测放电通道内气体压降Ug (t) 步骤二、用电流互感器检测放电过程中的传导电流jjx，t), X = O dg, 式中dg为放电通道长度，X为放电通道中某一位置的坐标， 步骤三、根据步骤一获取的放电通道内气体压降Ug(t)和传导电流jjx，t)，利用公式
2.根据权利要求1所述常压下低温等离子体密度参数的诊别方法，其特征在于，步骤五中获取离散化等离子体密度1^+1(0的过程为 以下离散过程中离散成k份，m = 1，2，. . . k，k为正整数， 步骤51、电子、离子连续性方程差分方法离散化
全文摘要
常压下低温等离子体密度参数的诊别方法，属于等离子体领域，本发明为解决现有等离子体诊断方法在其测量过程中精确度低、效率差、对环境要求较高、使用寿命短、成本相对昂贵等一系列问题。本发明方法包括以下步骤步骤一、用电压互感器检测放电通道内气体压降Ug(t)；步骤二、用电流互感器检测为传导电流jc(x，t)；步骤三、根据步骤一获取的放电通道内气体压降Ug(t)和传导电流jc(x，t)获取总的放电电流jT；步骤四、根据步骤三获取的总的放电电流jT获取等离子体密度n(t)；步骤五、获取离散化等离子体密度nm+1(t)，以实现对等离子体密度参数的诊别。
文档编号G01R19/00GK103048522SQ20131001084
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者张仲麟, 王春生, 江滨浩 申请人:哈尔滨工业大学