气体压强及表面等离激元影响表面波等离子体电离发展过程的粒子模拟

作者：陈兆权; 夏广庆; 刘明海; 郑晓亮; 胡业林; 李平; 徐公林; 洪伶俐; 沈昊宇; 胡希伟

来源：Acta Physica Sinica, 2013, 62(19): 349-359.

• 表面波等离子体
• 表面等离激元
• 粒子模拟
• 电离过程 surface-wave plasma
• surface plasmon polariton
• particle-in-cell simulation
• ionization process

基于表面等离激元(SPP)的表面波等离子体(SWP)源,具有高密度、低温度及高产率等优异性能,其应用在电子器件微纳加工、材料改性等领域.但由于SPP激励SWP放电的电离过程难于用理论分析和实验测量描述,因而SWP源均匀稳定产生的电离发展过程一直未研究清晰.本文以SWP放电的数值模拟为研究手段,采用等离子体与电磁波相互作用的粒子模拟(PIC)方法,结合蒙特卡罗碰撞(MCC)方法处理碰撞效应的优势,研究气体压强影响电离过程的电磁能量耦合机理.模拟结果表明SWP的高效产生是SPP的局域增强电场致使,气体压强能够改变波模共振转换的出现时刻而影响了SWP的电离发展过程.本文的研究成果展示了SPP维持SW...

• 单位
  安徽理工大学; 强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学