(六)等离子体技术其它应用
中国科学院等离子体物理研究所    2015-04-10 17:05:47    文字:【】【】【
 1、低温等离子体及其在PE-CVD、PE-Etching中的应用

研究背景和意义

      低温等离子体技术在现代工业中的作用日益重大,等离子体干法刻蚀、材料表面改性、薄膜沉积、材料合成等领域要求相应的等离子体源技术,特别是等离子体增强化学气相沉积(PECVD)亟需大面积均匀稳定的等离子体源以满足其不断增长的需求,因此开发大面积、均匀稳定、高密度等离子体产生技术尤为关键。目前,产生等离子体的激励源有多种,包括直流、高频、射频、甚高频、微波等,其中微波等离子体具有低电位、低离子能量和高电子温度,且等离子体密度较高、无电极污染等特点,引起国内外业内专家的热切关注。微波激励等离子体主要包括:电子回旋共振等离子体(ECR)、微波表面波等离子体(Surface Wave Plasma)、微波线形等离子体等,其中微波线形等离子体仅需在一维方向实现均匀,通过多线形源并排或者采用R2R方式即可实现大面积材料的等离子体处理,大大降低了产生大面积等离子体的难度,具有很好的应用前景和研究价值。

研究内容

(1)微波线性等离子体产生及输运过程理论分析;
(2)等离子体增强化学气相沉积;
(3)等离子体增强刻蚀;
(4)PE-CVD和PE-Etching过程物化反应动力学分析;
(5)大面积微波等离子体源设计及开发。

2、等离子体辅助燃烧

研究背景和意义

      随着高速飞行器如火箭、超音速飞机等的不断发展,如何在高速气流中维持燃料的稳定燃烧成了全球燃烧学以及航天科学等相关领域的重要课题。对于超音速燃烧冲压式发动机,存在着燃料驻留时间短、气压低等不利条件,并要求在实现火焰的稳定燃烧同时减少污染物的排放和节省燃料的消耗。等离子体辅助燃烧利用非平衡等离子体激发粒子到高能级和离解分子,促进活性成分或更易燃烧的小分子生成,从而达到燃烧强化的目的,在缩短点火延时、抑制火焰推举、减少氮氧化物排放和拓宽可燃极限等方面显现出独特的优势。

研究内容

   (1)研究等离子体辅助燃烧火焰的特性,等离子体作用下扩散火焰以及燃料空气预混火焰的典型特征。
   (2)研究等离子体对增强燃烧稳定性的作用,燃料空气预混火焰稳定浓度界限的变化规律以及等离子体对扩散火焰吹脱界限的影响规律。
   (3)研究等离子体作用下,燃烧物化过程。

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脚注信息

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