电压对射频空心阴极放电特性的影响

作者：贺柳良^*; 何锋; 欧阳吉庭; 王荣刚

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(04): 282-289.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202110001

• 射频放电
• 空心阴极放电
• 空心阴极效应
• 电子加热
• PIC/MCC模拟

为了提高射频空心阴极放电中的等离子体密度，采用粒子网格（Particle-In-Cell,PIC）法与蒙特卡洛碰撞（MonteCarlo-Collision,MCC）模型相结合的方法（PIC/MCC法），研究了空心电极上施加的射频电压变化对射频空心阴极放电特性的影响。研究结果表明，和平板电极容性耦合射频放电相比，射频空心阴极放电能获得更高的电子密度。随着射频电压的增加，孔内的鞘层电场和鞘层电势降均增加，引起鞘层振荡加热和二次电子加热的增强，这将增大电子密度。此外，在本文模拟所设置的电压范围内（150-210 V），随着电压的增加，空心阴极效应（hollow cathode effect,HCE）的强度也增加，这也将增大电子密度。同时，随着射频电压的增加，等离子体在孔内的深度也增加，这将进一步增大电子密度。因此，提高射频电压是在空心电极孔内外获得高密度等离子体的有效方法。

• 单位
  北京理工大学; 苏州天华超净科技股份有限公司; 北京建筑大学; 物理学院