基于郎穆爾探針的低溫低壓等離子體診斷

王曉冬 張 楊 王 慶

(東北大學真空與流體工程研究所 沈陽 110004)

　　低溫、低壓等離子體是刻蝕、物理氣相沉積(PVC)、化學氣相沉積(CVD)鍍膜工藝中的基本環(huán)境，等離子體參數(shù)關系到膜層的均勻性和附著力。為優(yōu)化鍍膜工藝、獲得優(yōu)質(zhì)膜層，對等離子體參數(shù)的準確診斷至關重要。朗繆爾探針因其結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、可寬范圍測定等離子體參數(shù)等優(yōu)點，已經(jīng)成為一種重要的等離子體診斷方法。

　　本文基于Orbital Motion Limit (OML) 離子收集理論，建立了等離子體參數(shù)與朗繆爾探針電流、電壓之間的函數(shù)關系。將MATLAB 作為編程工具，編制計算程序，采用多重濾波方法消除朗繆爾探針對等離子體產(chǎn)生的干擾。

　　分析不同濾波方法對探針電流、電子電流、電子電流的一階和二階微分等朗繆爾探針診斷數(shù)據(jù)濾波的影響，與自行設計的數(shù)字實驗結(jié)果進行對比，選擇最優(yōu)濾波方法，以提高朗繆爾探針的診斷精度。

　　關鍵詞 朗繆爾探針 等離子體診斷 OML 離子收集理論 多重濾波 數(shù)字實驗

　　基金項目：中澳國際合作項目(No. 74404015);遼寧省自然基金項目(No. 20102073);回國博士啟動基金項目(No. 18504032)