电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

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电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

杨中海, 金晓林

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杨中海, 金晓林. 电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

引用本文:

杨中海, 金晓林. 电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

YANG Zhong-hai, JIN Xiao-lin. Research on Electron Energy Distribution Features in Electron Cyclotron Resonance Discharge[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

Citation:

YANG Zhong-hai, JIN Xiao-lin. Research on Electron Energy Distribution Features in Electron Cyclotron Resonance Discharge[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

1.
电子科技大学物理电子学院成都 610054

基金项目:

博士点基金(200806141034);国家自然科学基金(10876005)

作者简介:
杨中海(1944-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事等离子体物理、物理电子学等方面的研究

中图分类号: O53

Research on Electron Energy Distribution Features in Electron Cyclotron Resonance Discharge

1.
School of Physical Electronics,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

摘要: 建立了电子回旋共振(ECR)放电的粒子模型,编制了准三维电磁模粒子模拟与蒙特卡罗模拟程序。通过对氩气ECR放电电离过程的理论分析与数值模拟,得到了放电稳态形成时不同放电区域的电子能量分布。研究了不同中性气压以及外加磁场位形对这些区域中电子能量分布特性的影响。随着中性气压的升高,远离ECR区域中的低能电子减少,高能电子增加,而ECR区域中电子能量分布变化特征与之相反;相对于收敛磁场位形,磁镜磁场位形更有利于约束放电下游区的电子能量以及电子能量分布的宽度。
- 电子回旋共振放电 /
- 电离 /
- 蒙特卡罗方法 /
- 粒子模拟方法
Abstract: The code with quasi-three-dimensional electromagnetic particle-in-cell plus Monte Carlo collision (PIC/MCC) method is proposed for the research of ionization process of argon electron cyclotron resonance (ECR) discharge. The electron energy distributions in different regions of ECR reactor are obtained when the steady state of ECR discharge attains, and the variations of these distributions with neutral pressure and external magnetic field are also discussed. As the neutral pressure increases, the low energy electrons decrease and the high energy ones increase at the region away from ECR layer, while the variations of electron energy distribution with neutral pressure are opposite at ECR layer. In the far downstream region, the electron energy confinements are better with the mirror-type magnetic configuration than with the convergence-type one. The simulation results and discussions are useful for the optimization of the ECR plasma applied in deposition, etching or other micro-electronic fabrications.
- electron cyclotron resonance discharge /
- ionization /
- Monte Carlo collision method /
- particle-in-cell method

[1]	刘大刚, 王重阳, 廖树清. 太赫兹回旋脉塞的粒子模拟方法研究 . 电子科技大学学报, 2017, 46(2): 369-374. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.02.009
[2]	王伟, 舒盼盼, 唐明, 高辉. 网络传播动力学模拟方法评述 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 288-294.
[3]	李旻, 咸卫明, 龙兵, 王厚军. 基于特征优选模拟电路故障诊断方法 . 电子科技大学学报, 2014, 43(4): 557-561. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.04.015
[4]	周俊, 彭凯, 刘大刚. 基于高层数据模型库的三维粒子模拟程序研究 . 电子科技大学学报, 2014, 43(4): 530-536. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.04.010
[5]	刘洋, 徐进, 刘漾, 赖剑强, 许雄, 沈飞, 黄民智, 唐涛, 魏彦玉, 宫玉彬. Ka波段耦合腔行波管的粒子模拟研究 . 电子科技大学学报, 2013, 42(5): 688-693. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.05.009
[6]	周俊, 廖臣, 刘大刚, 吴振华, 张开春. 用CAD技术实现复杂三维粒子模拟建模 . 电子科技大学学报, 2012, 41(2): 242-246. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.02.014
[7]	鹿传国, 冯新喜, 张迪, 孔云波. 马尔可夫链蒙特卡罗容积粒子滤波器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(6): 859-864. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.06.008
[8]	张林, 肖剑, 邱彦章, 程鸿亮. Ni/4H-SiC SBD电离辐照探测器的实验研究 . 电子科技大学学报, 2012, 41(3): 467-470. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.028
[9]	钟晓春, 李源慧. 激光在海水中的衰减特性 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 574-577. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.021
[10]	顾小卫, 蒙林, 李家胤, 孙宜琴, 于新华. 微空心阴极放电的计算机模拟 . 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 236-239. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.19
[11]	刘颜回, 聂在平, 赵志钦. 校正高频天波雷达电离层频率调制的级联方法 . 电子科技大学学报, 2009, 38(1): 17-20.
[12]	杨春平, 贺秀兰, 吴健. 卷云散射的蒙特卡罗法模拟 . 电子科技大学学报, 2009, 38(1): 144-147.
[13]	周欣然, 滕召胜, 易钊. 粒子群优化的广义T-S模糊模型参数学习方法 . 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 569-573.
[14]	李悦宝, 祝大军, 刘盛纲. 周期性介质切伦柯夫脉塞的粒子模拟 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 730-732,796.
[15]	刘颜回, 聂在平, 赵志钦. 一种自适应补偿天波雷达系统中电离层运动的方法 . 电子科技大学学报, 2008, 37(3): 335-338.
[16]	张红卫, 蒙林, 鄢杨, 于新华, 胡庆. 虚火花放电初始过程的PIC模拟 . 电子科技大学学报, 2007, 36(5): 927-930.
[17]	刘大刚, 祝大军, 刘盛纲. 爆炸式发射二极管的粒子模拟研究 . 电子科技大学学报, 2005, 34(4): 481-484.
[18]	巩华荣, 宫玉彬, 唐昌建, 王文祥, 魏彦玉, 段兆云, 黄民智. 周期永磁聚焦行波管离子噪声的粒子模拟 . 电子科技大学学报, 2004, 33(3): 258-261.
[19]	钟辉, 杨梓强, 梁正. 同轴波导自由电子激光放大器的粒子模拟 . 电子科技大学学报, 2004, 33(2): 146-148.
[20]	严义君, 杨显清. 集群电子设备电磁兼容性评估方法 . 电子科技大学学报, 2001, 30(3): 245-249.

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电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

1. 电子科技大学物理电子学院成都 610054

基金项目:

博士点基金(200806141034);国家自然科学基金(10876005)

作者简介:
杨中海(1944-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事等离子体物理、物理电子学等方面的研究

收稿日期: 2009-04-27
刊出日期: 2009-10-15

中图分类号: O53

关键词:

摘要: 建立了电子回旋共振(ECR)放电的粒子模型,编制了准三维电磁模粒子模拟与蒙特卡罗模拟程序。通过对氩气ECR放电电离过程的理论分析与数值模拟,得到了放电稳态形成时不同放电区域的电子能量分布。研究了不同中性气压以及外加磁场位形对这些区域中电子能量分布特性的影响。随着中性气压的升高,远离ECR区域中的低能电子减少,高能电子增加,而ECR区域中电子能量分布变化特征与之相反;相对于收敛磁场位形,磁镜磁场位形更有利于约束放电下游区的电子能量以及电子能量分布的宽度。

English Abstract

杨中海, 金晓林. 电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

引用本文:

杨中海, 金晓林. 电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

YANG Zhong-hai, JIN Xiao-lin. Research on Electron Energy Distribution Features in Electron Cyclotron Resonance Discharge[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

Citation:

YANG Zhong-hai, JIN Xiao-lin. Research on Electron Energy Distribution Features in Electron Cyclotron Resonance Discharge[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 562-567. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.011

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