ECR等离子体对硅表面的低温大面积氮化

利用电子回旋共振微波放电氮等离子体对单晶硅表面进行了低温大面积氮化的探索，通过样品表征和等离子体成分探测，分析讨论了氮化机理。结果表明，这种方法可以用于硅表面的低温氮化处理，获得大面积的均匀氮化硅表层。     

ECR等离子体对硅表面的低温大面积氮化

利用电子回旋共振微波放电氮等离子体对单晶硅表面进行了低温大面积氮化的探索 ,通过样品表征和等离子体成分探测 ,分析讨论了氮化机理。结果表明 ,这种方法可以用于硅表面的低温氮化处理 ,获得大面积的均匀氮化硅表层。     

ECR微波等离子体氮化铁基材料的参数研究

以纯铁和３８ＣｒＭｏＡｌ为例给出了用电子回旋共振微波等离子体氮化的实验结果，并给出了气体成分及配比，时间，温度，偏压等工艺参数对氮化结果的影响，指出在０．１Ｐａ的工作气压下，采用Ｎ２－Ｈ２混合气体，样品温度接近５００℃微波功率在２００－２５０Ｗ，可在样品表面形成氮化层，使样品表面硬度显提高。改变Ｎ２和Ｈ２比例将改变样品氮化层中ε相和γ′相的比例，样品施加合适的负偏压有利于氮化。     

ECR微波等离子体氮化铁基材料的参数研究

以纯铁和 38CrMoAl为例给出了用电子回旋共振微波等离子体氮化的实验结果 ,并给出了气体成分及配比、时间、温度、偏压等工艺参数对氮化结果的影响。指出在 0 1Pa的工作气压下 ,采用N2 H2混合气体 ,样品温度接近 50 0℃ ,微波功率 2 0 0～ 2 50W ,可在样品表面形成氮化层 ,使样品表面硬度显著提高。改变N2 和H2 比例将改变样品氮化层中ε相和γ′相的比例。样品施加合适的负偏压有利于氮化     

环形波导等离子体源阻抗特性的研究

采用微波三探针研究了环形波导等离子体源阻抗特性随运行参数的变化。分析了微波等离子体源的阻抗特性。该方法有助于微波等离子体特性的研究和实现快速阻抗调配。     

大面积平面表面波等离子体的研究

低温等离子体技术已被广泛应用于各高科技领域 ,并且应用范围仍然在迅速拓展 ,这对等离子体本身提出了更高的要求 ,平面大面积、高密度均匀等离子体源是目前最迫切的需求之一。作者主要介绍表面波激发等离子体的原理 ,并在自行研制的一套平面大面积表面波等离子体源上 ,利用静电双探针测量了其Ar气放电的角向、径向和轴向的电子密度和温度。发现角向电子密度和温度均匀性与耦合天线及气压密切相关而与入射功率无关 ;径向电子密度和温度均匀性则与入射微波功率及气压密切相关而与耦合天线无关。因此 ,通过优化耦合天线来获得径向参数的均匀性及微波耦合效率 ,并增大微波功率、选择适当的气压 ,可产生大面积平面高密度等离子体     

采用电子回旋共振微波等离子体增强的溅射沉积薄膜技术

利用高等离子体密度、高电子温度和高离化率的ECR微波等离子体增强二极溅射、磁控溅射反应沉积金属氨化物薄膜。实验结果表明，ECR微波等离子体具有降低薄膜沉积温度，提高薄膜沉积速率和改善薄膜质量的作用。特别是采用基片施加脉冲负偏压的ECR微波等离子体源离子增强反应磁控溅射沉积技术，设备成本低，工艺方法简单，可获得与离子束增强沉积（IBAD）相近的对薄膜结构和特性的改性作用，可制备高质量金属氢化物薄膜。     

紧凑型微波ECR等离子体源的设计及其特性研究

地面电推进试验、星载Langmuir探针地面标定等航天任务,均对等离子体参数的校准提出了需求。目前,等离子体参数的校准主要是在稳定的等离子体环境中,通过被测仪器与标准进行量值比对的方式实现,因此,获得稳定的等离子体环境是开展校准技术研究的重要前提。微波ECR源产生的等离子体具有均匀、稳定、可调节范围宽等特点,十分适合应用于等离子体校准中。本文设计研制了永磁型微波ECR等离子体源,并对该源的特性进行了实验研究,获得了该源的空间分布特性、稳定性实验结果。实验结果表明:研制的紧凑型微波ECR源稳定性、重复性均在10%以内,具有作为标准源应用于等离子体校准的潜力。     

采用电子回旋共振微波等离子体增强的溅射沉积薄膜技术

利用高等离子体密度、高电子温度和高离化率的ＥＣＲ微波等离子体增强二极溅射、磁控溅射反应沉积金属氮化物薄膜。实验结果表明，ＥＣＲ微波等离子体具有降低薄膜沉积温度，提高薄膜沉积速率和改善薄膜质量的作用。特别是采用基片施加脉冲负偏压的ＥＣＲ微波等离子体源离子增强反应磁控溅射沉积技术，设备成本低，工艺方法简单，可获得与离子束增强沉积相近的对薄膜结构和特性的改性作用，可制备高质量金属氮化物薄膜。     

用于大面积材料表面改性研究的微波等离子体源

介绍了环形狭缝波导天线等离子体源的原理和结构。采用微波单探针测量了无等离子体情况下环形波导狭缝天线内的电场分布，利用Langmuir双探针测量了该源的氩等离子体的特性，结果表明在微波功率为200～600W，运行气压为40～600Pa范围内，电子温度可达0.5～3eV，离子密度最高达6×1010cm-3在气压为100Pa，等离子体的直径为16cm范围内，其不均匀性不超过25％。     

等离子体源特性及其应用

本文介绍了等离子体源的构造和性能，在较高真空条件下实现离子强化和镀膜一体化技术。氮离子流强达到８ｍＡ／ｃｍ２、氮化速度达到８０μｍ／ｈｒ，在材料表面形成良好的力学梯度，提高膜基结合力和服役寿命。     

表面预处理对钛合金表面低温等离子体氮化的影响

为提高TC4钛合金表面摩擦学性能,探究酸洗及等离子体预处理对TC4钛合金表面低温等离子体氮化进程的影响.首先采用热丝增强等离子体氮化系统分别对表面酸洗及未酸洗TC4钛合金在氩气气氛下进行等离子体预处理,然后对各种表面预处理的TC4钛合金实施低温(500℃)等离子体氮化.采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分别分析了...     

小型腔式微波离子源的等离子体产生及引出特性

研制了一种用石英管制作的小型腔式微波离子源，该腔套在石英管的一端，封装两电极引出系统。该离子源利用腔激发起的表面波在石英管内产生等离子体柱。在微波频率为2．45GHz、输入功率为93W时，氮的引出离子流密度可高达91．7mA／cm2。这种表面波放电等离子体源具有体积小、结构简单，在宽的压强范围内能产生再生性好、工作十分稳定的等离子体柱（1012～1013cm-3）等特点。还给出了放电的自一致描述以及放电的电子密度与压强、等离子体柱半径和输入功率的关系。     

激光和等离子体混合法氮化钛表面

采用激光和氮等离子体混合方法在大气气氛下对钛样品表面进行处理,获得了钛氮化合物表层.利用X射线衍射仪(XRD)对氮化处理后的样品测试,得到了样品的相结构.分别使用该方法与普通激光氮化方法,在相同条件下对样品表面进行氮化处理,结果表明通过混合方法提高了氮化物含量,并有效地抑制了氧化发生.讨论了氮等离子体流量对混合法氮化效果的影响.随着氮等离子体流量的增加,氮化物含量增加;但是当氮等离子体流量＞0.8m3/h后,氮化所需活化氮达到饱和,氮化物含量不再增加.     

气压对氩等离子体特性的影响

研制了一种新的大面积微波等离子体源。由环形波导腔环绕直径３０ｃｍ、高５０ｃｍ耐热玻璃圆筒真空室构成。环形波导内侧开有多个狭缝用来激励产生等离子体。利用该源研究了气压对等离子体参数、击穿功率和熄灭功率的影响。     

微波等离子体制备类金刚石薄膜进展

随着对材料需求的日渐增长，在材料表面沉积性能优异的薄膜以提高材料的使用性能成为一种趋势。类金刚石薄膜具有高硬度、强的耐腐蚀性能、低摩擦因数、良好的耐磨损性等优势，在工业制造领域受到越来越多的关注。介绍了电子回旋共振等离子体源和表面波等离子体源的原理及在制备DLC薄膜中的应用，分析了沉积过程中影响DLC薄膜性能的主要因素，指出了目前存在的问题，总结了微波等离子体源能够产生大面积的高密度等离子体，且无电极污染等优势，为促进高性能DLC薄膜的制备和应用提供参考。     

RF-ICP等离子体氮化304不锈钢过程中离子束流密度对氮化层的影响

研究了射频电感耦合等离子体RF-ICP低温氮化304奥氏体不锈钢过程中离子束流的重要作用。带有负偏压的不锈钢样片被插入到射频电感耦合等离子体反应器中。氮离子束流密度和等离子体成分分别用毫安表和一个等离子体光发射谱仪来实时监测。XRD测试结果发现在不锈钢的表层出现了明显的多组分的氮化物微结构,这说明不锈钢成功地被氮化。系统地研究了离子流密度变化显著的影响不锈钢的氮化效果。随着离子束流密度的增加氮化物成分增加同时γ相奥氏体成分减少。同时也研究了氮离子流密度及等离子体发射谱线强度随操作压力、偏压的演变过程。通过实验数据分析提出了利用射频等离子体氮化304不锈钢的合理的氮化区。     

新型表面波等离子体源的诊断及不同工艺条件下的等离子体特性

表面波等离子体(Surface-wave-sustained plasma,SWP)是近年发展起来的一种新型低压、高密度等离子体。应用这种技术,很容易实现镀膜过程中的离子束辅助沉积(IBAD),从而制备出性能优异的类金刚石薄膜(DLC)。本文介绍了一种新型的SWP源,说明了朗缪尔探针等离子体诊断的基本原理,研究了微波功率、靶电压、真空度等对等离子体特性的影响。测试了不同工艺条件下的等离子体密度,电子温度,等离子体电位,悬浮电位。研究结果表明,微波功率、靶电压和真空度等参数对等离子体特性具有重要的影响。结果同时表明,这种表面波等离子体源即使在0.85 Pa的真空度下也能够产生高达1.87×1011cm-3的电子密度(在2.8 Pa可达2.1×1012cm-3)。     

应用于超大规模集成电路工艺的高密度等离子体源研究进展

本简要地介绍了等离子体的产生方式以及传统的射频电容耦合等离子体源。对电子回旋共振等离子体（ECR），感应耦合等离子体（ICP），螺旋波等离子体（HWP）等几种新型的高密度等离子体源^[1]的工作原理及结构重点作了分析讨论，并从运行参数上对其进行了比较。最后对高密度等离子体工艺加工中的等离子体约束以及器件损伤问题的最新研究进展进行了介绍。     

微波等离子体烧结陶瓷的研究进展

从微波等离子体的特点、其应用于烧结陶瓷的特点及适用范围、主要烧结过程和实验装置等几个方面介绍了微波等离子体这一新型烧结技术.同时综述了近几年来微波等离子体新型烧结技术在陶瓷烧结方面的最新的应用研究进展.