The invention provides a low pressure large area, high density plasma generating device and a production method. The plasma generating device comprises a vacuum system, plasma generation system and the base; the vacuum system includes a vacuum chamber, vacuum pump, vacuum valve and vacuum gauge; plasma generation system including dielectric plate, medium plate, low frequency and high frequency AC power RF power supply, an upper electrode and a lower electrode, dielectric slab is embedded in the medium plate from the base one side of a lower electrode coated on the dielectric plate and the lower dielectric plate, dielectric slab bottom electrode, and deviate from the corresponding lower electrode is provided with an upper electrode, an insulating material is arranged between the upper electrode and the dielectric slab; low frequency AC power supply is connected with the lower electrode, high frequency power supply is connected with the lower electrode. Grounding electrode. The device is simple in structure. Based on dielectric barrier discharge technology and dual frequency capacitive coupling technology, it can achieve large area and high density plasma discharge under low air pressure.
【技术实现步骤摘要】
一种低气压大面积、高密度等离子体产生装置及产生方法
本专利技术涉及等离子体技术,尤其涉及一种低气压大面积、高密度等离子体产生装置及产生方法。
技术介绍
等离子体技术在工业化应用如材料表面改性、半导体设备制造、环境保护等方面已经得到了广泛的应用。近年来,其在目标隐身、雷达通讯等军事航空方面展现的应用价值,使之成为等离子体技术应用领域的新热点。介质阻挡放电,其结构特征之一是至少有一个电极被绝缘介质层覆盖,绝缘介质限制电流的自由增长,阻止放电向火花放电或弧光放电过渡,是一种典型的非平衡态气体放电,放电比较稳定,并且产生的等离子体温度、密度适中,目前被广泛的应用于臭氧合成、材料表面改性、飞行器减阻以及废气处理等领域。在过去的几十年中,容性耦合等离子体已经广泛的应用于薄膜的刻蚀与沉积。容性耦合等离子体是由两个平行板电极构成的,其中电极半径一般为r0~0.2m,电极间距为l~(3~5)cm,并在电极上施加一个射频电源,典型的射频放电频率为13.56MHz,可以在两个电极之间产生等离子体。双频容性耦合等离子体是在单频容性耦合等离子体基础上发展起来的一种新型等离子体源。其采用一个高频电源和一个低频电源共同驱动等离子体,克服了单频容性耦合放电中到达基片上离子的通量和能量不能独立控制的限制。两个不同频率的电源可以连接到同一个电极上,也可以连接到不同的电极上。根据Kim等人对双频容性耦合等离子体的模拟结果,高频电源功率控制等离子体的密度,低频电源功率决定离子的能量。射频放电气压一般在mTorr-Torr范围,当气压较之要高时,需更高的输入功率才能实现放电;而介质阻挡放电在上述气 ...
【技术保护点】
一种低气压大面积、高密度等离子体产生装置,其特征在于,包括真空系统、等离子体发生系统和基座;所述真空系统包括真空腔室、真空泵、真空蝶阀和真空规,所述真空腔室与真空泵通过真空蝶阀连接,真空规置于真空腔室外侧的侧壁上;所述基座位于真空腔室内侧的底部;所述等离子体发生系统包括上介质板、下介质板、低频交流电源、高频射频电源、上电极和下电极,所述下介质板置于基座上,所述上介质板嵌设在下介质板背离基座的一侧,所述上介质板与下介质板间包覆有下电极,所述上介质板背离下电极、且与下电极相对应处设置有上电极,所述上电极与上介质板之间设置有绝缘材料;所述低频交流电源与下电极连接,并提供低频交流功率,所述高频射频电源与下电极连接,并提供高频射频功率,上电极接地处理。
【技术特征摘要】
1.一种低气压大面积、高密度等离子体产生装置,其特征在于,包括真空系统、等离子体发生系统和基座;所述真空系统包括真空腔室、真空泵、真空蝶阀和真空规,所述真空腔室与真空泵通过真空蝶阀连接,真空规置于真空腔室外侧的侧壁上;所述基座位于真空腔室内侧的底部;所述等离子体发生系统包括上介质板、下介质板、低频交流电源、高频射频电源、上电极和下电极,所述下介质板置于基座上,所述上介质板嵌设在下介质板背离基座的一侧,所述上介质板与下介质板间包覆有下电极,所述上介质板背离下电极、且与下电极相对应处设置有上电极,所述上电极与上介质板之间设置有绝缘材料;所述低频交流电源与下电极连接,并提供低频交流功率,所述高频射频电源与下电极连接,并提供高频射频功率,上电极接地处理。2.根据权利要求1所述低气压大面积、高密度等离子体产生装置,其特征在于,所述下介质板与基座中央配合的设置有用于穿设导线的通孔,所述导线用于连接高频射频电源和下电极。3.根据权利要求1所述低气压大面积、高密度等离子体产生装置,其特征在于,所述上介质板与下介质板间包覆有下电极:所述上介质板为平板,所述下介质板中刻有两层凹槽,下层凹槽放置下电极,上层凹槽放置上介质板。...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁洪斌,王志伟,高亮,冯春雷,王奇,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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