1o3 N2 100 H2 He :N2 A 104 Ep (V/(Torr.m)) 低折合电场下,He的第一汤森第一电离系数a最大He,最容易击穿放电 --->最佳的大气压辉光放电气体
低折合电场下,He的第一汤森第一电离系数α最大He,最容易击穿放电 ---->最佳的大气压辉光放电气体
(2) 通过电离倍增电子数目增加至 e ad ⑤汤森判据-一自持放电条件考虑离子轰击阴极产生 损失1个电子 dn =nadx 的二次电子,忽略离子碰撞电离,分析自持放电条件: (1)发射1个 n=noedx 阴极 直流电源 自持放电:不需要其他辅助电离,因 靠自身能量维持,产生的电子数与损失 (4)离子轰击阴极产生 (3)电离次数 次电子数量: ad 的电子数相同。 e -1 r(e -1) ead-1 (5)自持放电条件: 阴极产生的电子等于阳极损失的电子数量 ylead -1)=1
⑤汤森判据---自持放电条件考虑离子轰击阴极产生 的二次电子,忽略离子碰撞电离,分析自持放电条件: 自持放电:不需要其他辅助电离,因 靠自身能量维持,产生的电子数与损失 的电子数相同。 x n n e 0 Vp>0 电子?流 阴极 直流电源 (1)发射 1 个 电子 (2)通过电离倍增电子数目增加至 d e ,损失 1 个电子 阳极 ( 3 ) 电离次数 1 d e dn ndx 产 生 的 离 子 数 量 1 d e (4)离子轰击阴极产生 二 次 电 子 数 量 : ( 1) d e (5)自持放电条件: 阴极产生的电子等于阳极损失的电子数量--- ( 1) 1 d e
⑥汤森判据-放电电压与pd值的关系 将汤森系数α的表达式带入自持放电条件得: Bpd Apdexp =In + 两边再取对数得帕邢公式: Bpd V= In And/In(1+
⑥汤森判据---放电电压与pd值的关系 将汤森系数α的表达式带入自持放电条件得: 𝐴𝑝𝑑exp − 𝐵𝑝𝑑 𝑉𝑏 = ln 1 + 1 𝛾 两边再取对数得帕邢公式: 𝑉𝑏 = 𝐵𝑝𝑑 ln 𝐴𝑝𝑑Τln 1 + 1 𝛾
应用: 冷却水 接溅射电源 5D00D 5 30000 20000 6 10000 气 H 5000 9 接地 . 300J Ar/ 2W00 7 Ne 1000 Ne+0.005:Ar 500 Ne.02% 300 0.1 200 0 14 15 16 0.1 0.20.30.512351020305D100200300500100g Pd(×33Pa·em) 屏蔽 溅射靶 [曲线特性理解]高pd值;低pd值。 [应用]屏蔽--->小d值--->低pd值
[曲线特性理解] 高pd值;低pd值。 [应用]屏蔽----- >小d值----- >低pd值 屏蔽 溅射靶 接地 接溅射电源 应用:
最小火花电位,(V) 将b视为pd的函数,可得最小b对应的pd值: 1000 /H2,N2 1008 Hg 4G0州 最小击穿电压为: L B B 0~3 10-2 0.10 0 Vmin二f 1+- 2.718n 二次发射系数¥ [应用指导]:(①)降低等离子体彩电微腔放电电压,Mg0:Y大,溅射产额低。 Vmin越低,溅射越轻。 (2)降低照明放电电源的工作电压充入杂质气体-->杂质气体的电离电 位低于基本气体的亚稳态激发电位,潘宁效应使放电气压降低。 [电负性气体对放电电压的影响]
𝑝𝑑 min = 𝑒 𝐴 ln 1 + 1 𝛾 = 2.718 𝐴 ln 1 + 1 𝛾 最小击穿电压为: 𝑉min = 𝑒 𝐵 𝐴 ln 1 + 1 𝛾 = 2.718 𝐵 𝐴 ln 1 + 1 𝛾 [应用指导]:(1)降低等离子体彩电微腔放电电压,MgO:γ大,溅射产额低。 Vmin越低,溅射越轻。 将Vb视为pd的函数,可得最小Vb对应的pd值: (2)降低照明放电电源的工作电压充入杂质气体----> 杂质气体的电离电 位低于基本气体的亚稳态激发电位,潘宁效应使放电气压降低。 [电负性气体对放电电压的影响]