光伏行业中的等离子清洗的应用与技术

2013-02-23 09:08

　　要外加能量给电子，最简单的方法就是用平行电极板加一直流电压，电子在电极中，会被带正电的电极所吸引而加速，在加速的过程中电子可以累积能量，当电子的能量达到某一程度时，就有能力来解离中性气体原子，能产生高密度等离子体的方法有很多种，在此我们简单的介绍一些能产生高密度等离子体的方法。

　　3.3.1 感应偶合式等离子体产生法（ICP）

　　感应偶合式等离子体与（Inductively－Couplede－Plasma，ICP）的工作原理，就是在线圈上加上一个高频电源，当线圈上的电流改变时，就可有安培定律知道，当感应产生一变动磁场，同时可由法拉第定律知道此变动之磁场会感应出一个反应方向的电场，此电场会加速等离子体中的电子而形成一线圈电流相反的二次电流。并且随着与加于线圈上的电流不断改变，而感应出的电场也不断改变，这不断改变电场与平板式高调波等离子体一样能用来加速电子以维持等离子体，所不同的是电场与电极方向不同。在平板式高调波等离子体中电子受电场影响而运动方向垂直于电极，所以会有许多电子逃离等离子体跑到电极上，使能量消耗在加热电极上，而在感应偶合式等离子中，电子受感应电场的影响而使运动方向与电极平行，因此不会有太多的电子损耗在电极上，固可以维持线圈周围相当高的电子密度。 ICP的主要优点为：

　　（1）等离子体密度高、解离率高，能够在相当大的压力范围上保持高密度等离子体。

　　（2）平板式ICP可大面积操作。

　　（3）ICP等离子体中的电子温度低、离子动能低、等离子体电位低。

　　（4）等离子体密度及离子转击基板的动能可分开控制。

　　（5）设备简单。

　　但其唯一的缺点为线圈电极可能被离子打出而污染镀膜品质，一般改善的方法有：

　　（1）将线圈电极的一端接地以降低线圈电极之电位，即减少电容效应。

　　（2）并联一直流电压以防止离子转击。

　　（3）可使用法拉第屏蔽（Faraday‘s shielding）以消除电容效应。

　　（4）将线圈以介电材料被覆（coating）以降低等离子体电位。