导语

  

内容提要

  

    本书阐述了低温等离子体诊断的基本原理与重要技术。从等离子体的基本概念与性质、低温等离子体的产生方法和等离子体中的基本化学过程，到低温等离子体的探针诊断技术及其应用、光谱诊断技术及其应用、质谱诊断技术及其应用、离子能量诊断技术及其应用、波干涉诊断技术、等离子体阻抗分析技术及其应用，较全面地介绍了低温等离子体诊断的基础知识，总结了该领域近年来的一些新进展，提供了低温等离子体诊断应用的实例。
    本书可供从事低温等离子体物理、薄膜物理、微电子材料与器件、材料科学与工程、等离子体化学等应用研究的相关科研和工程技术人员参考，以及在上述专业的研究生或高年级本科生的课程中使用。本书亦可作为从事等离子体其他领域工作的科研和教学参考书。

前言
第1章  等离子体基本概念和性质
  1.1  等离子体概念
    1.1.1  等离子体的定义与产生
    1.1.2  等离子体的分类
  1.2  等离子体的导电性与准电中性
    1.2.1  等离子体的导电性
    1.2.2  等离子体的准电中性
  1.3  等离子体鞘层
  1.4  等离子体的基本参量
    1.4.1  等高子体密度与电离度
    1.4.2  等离子体温度与能量分布函教
    1.4.3  德拜长度
    1.4.4  等离子体频率
    1.4.5  等离子体的时空特征量
  1.5  等离子体中带电粒子的扩散
  1.6  低温等高子体诊断方法概述
  参考文献
第2章  气体放电等离子体基础
  2.1  直流放电
    2.1.1  直流放电基本过程
    2.1.2  帕邢定律
    2.1.3  直流辉光放电特性
  2.2  射频放电
    2.2.1  射频放电基本过程
    2.2.2  射频等离子体中的自偏压
    2.2.3  射频放电的产生方法
  2.3  波加热放电
    2.3.1  微波放电
    2.3.2  微波电子回旋共振放电
    2.3.3  螺旋波放电
  2.4  磁控放电
    2.4.1  磁控放电基本过程
    2.4.2  磁控放电技术
  2.5  介质阻挡放电
    2.5.1  介质阻挡放电基本过程
    2.5.2  介质阻挡放电技术
  参考文献
第3章  等离子体化学基础
  3.1  化学反应的表征
  3.2  等离子体中的化学反应
    3.2.1  同相反应
    3.2.2  异相反应
  3.3  化学反应链
  3.4  等离子体与表面相互作用
    3.4.1  等离子体与固体表面的作用
    3.4.2  离子和电子诱导的表面化学反应
    3.4.3  能量传递
    3.4.4  薄膜沉积与性能调控
    3.4.5  刻蚀与等离子体诱导损伤
  参考文献
第4章  低温等离子体的探针诊断
  4.1  朗缪尔探针诊断的基本方法
    4.1.1  朗缪尔探针的结构与工作电路
    4.1.2  朗缪尔探针的电流-电压特性
    4.1.3  从探针I-V特性曲线获取等离子体参数
    4.1.4  双探针技术
    4.1.5  探针诊断的条件、优点与缺点
  4.2  朗缪尔探针的基本理论
    4.2.1  无碰撞鞘层
    4.2.2  平面探针
    4.2.3  圆柱形探针
  4.3  探针诊断的误差分析与数据处理
    4.3.1  探针测量误差的估算
    4.3.2  探针测量误差的主要来源
    4.3.3  探针I-V特性的二次微分方法
  4.4  朗缪尔探针诊断方法的空间和时间分辨率
    4.4.1  朗缪尔探针诊断方法的空间分辨率
    4.4.2  朗缪尔探针诊断方法的时间分辨率
  4.5  非麦克斯韦分布的探针理论
  4.6  各向异性等离子体的探针诊晰
  4.7  磁化等离子体中的朗缪尔探针
    4.7.1  磁场的影响
    4.7.2  磁化等离子体中的探针理论
    4.7.3  磁化等离子体中的探针测量
  4.8  射频与甚高频等离子体中的朗缪尔探针
    4.8.1  射频等离子体中的探针特性
    4.8.2  射频补偿方法
    4.8.3  无补偿的测量条件
    4.8.4  射频补偿对电子能量分布函数测量的影响
    4.8.5  甚高频放电等离子体的探针诊断
  4.9  脉冲等离子体的探针诊断
    4.9.1  脉冲磁控放电等离子体的探针诊断
    4.9.2  脉冲激光等离子体的探针诊断
  4.10  化学活性等离子体的探针诊断
    4.10.1  化学活性等离子体中的探针污染
    4.10.2  发射探针技术
    4.10.3  电容耦合探针技术
    4.10.4  悬浮探针技术
    4.10.5  三探针技术
    4.10.6  射频阻抗探针和等离子体振荡探针技术
    4.10.7  热探针技术
    4.10.8  探针表面的清洗方法
  4.11  电负性等离子体的探针诊断
    4.11.1  I-V特性与二阶导数报合法
    4.11.2  I-V特性直接分析法
  4.12  尘埃等离子体的探针诊断
    4.12.1  探针机械屏蔽法
    4.12.2  复合探针电压扫描法
  4.13  大气压放电等离子体的探针诊断
    4.18.1  扫描朗缪尔探针系统
    4.13.2  高压非局域热平街等离子体柱状探针离子饱和电流模型
  4.14  电磁探针技术
    4.14.1  礁探针
    4.14.2  射频电流探针
  参考文献
第5章  低温等离子体的光谱诊断
  5.1  等离子体光语的产生机理
  5.2  发射光谱
    5.2.1  等离子体发射光谐的诺特性
    5.2.2  发射光谱诊断的实验装量
    5.2.3  发射光谱方法的优点与缺点
  5.3  发射光谱的光化线强度测定法
  5.4  等离子体温度的光谱测量
    5.4.1  惰性示踪气体发射光谱法测量电子温度
    5.4.2  光强比值法测量电子温度
    5.4.3  发射光谱法测量分子转动温度、振动温度
  5.5  吸收光谱
    5.5.1  吸收光谱原理
    5.5.2  吸收光谱实验装置
  5.6  景光诱导荧光光谱
    5.6.1  激光诱导荧光原理
    5.6.2  激光诱导荧光光谱的实验装置
    5.6.3  激光诱导荧光光谱方法的优点与缺点
    5.6.4  激光诱导荧光技术测量放电等离子体中的原子密度
  5.7  光腔衰荡光谱
    5.7.1  光腔衰落光谱原理
    5.7.2  光腔衰荡光谱实验装置
    5.7.3  光腔衰落光谱实验数据的获得
  5.8  等离子体材料加工的光谱诊断
    5.8.1  薄膜生长机制分析
    5.8.2  基团的形成诊断与密度测量
    5.8.3  薄膜沉积过程监测
  5.9  等离子体刻蚀的光谱诊断
    5.9.1  等离子体刻蚀过程的终点检测
    5.9.2  等离子体刻蚀机理分析
  5.10  大气压放电等离子体的光谱诊时
    5.10.1  大气压放电等离子体的光谱诊断概述
    5.10.2  大气压放电等离子体的电子密度测量
  参考文献
第6章  低温等离子体的质谱诊断
  6.1  质谱诊断的基本原理
  6.2  四极质谱仪
    6.2.1  四极质谱仪的组成与工作原理
    6.2.2  四极质谱仅的分辨率
    6.2.3  四极质谱仪的标定
    6.2.4  四极质谱仪的优点与缺点
    6.2.5  实用四极质谱仪的结构与性能
  6.3  飞行时间质谱仪
  6.4  磁偏转质谱仪
  6.5  质谱仪与等离子体系统的连接
    6.5.1  机械连接
    6.5.2  电连接
  6.6  质谱数据的表示方法
    6.6.1  质谱数据的表示
    6.6.2  图形系数
  6.7  中性气体的质谱分析
    6.7.1  中性气体的四极质谱分析技术
    6.7.2  中性气体质谱的成分识别
    6.7.3  中性气体质谱的相对浓度测定
  6.8  离子的质谱分析
    6.8.1  离子的四极质谱分析技术
    6.8.2  离子密度与离子能量分布的确定
    6.8.3  等离子体的离子质谱分析
  6.9  用质谱确定等离子体物理基本数据
  6.10  低温等离子体的质谱诊断应用
    6.10.1  四极质谱在放电等离子体中的应用
    6.10.2  双聚焦礁偏转质谱在放电等离子体中的应用
    6.10.8  飞行时间质谱在放电等高子体中的应用
  参考文献
第7章  低温等离子体离子能量的诊断
  7.1  拒斥场能量分析技术
    7.1.1  基本原理
    7.1.2  测试技术
  7.2  离子的速度与能量分布
  7.3  离子能量分布特性
  7.4  拒斥场离子能量分析技术应用
    7.4.1  双频双靶磁控溅射的离子能量诊断
    7.4.2  Ag薄膜初始生长的高子能量关联分析
  7.5  能量分钟的质谱分析技术
  参考文献
第8章  低温等离子体的波干涉诊断
  8.1  微波干涉法
  8.2  传输线微波干涉法
  8.3  激光干涉法
  8.4  激光双色干涉法
  参考文献
第9章  放电等离子体阻抗分析技术
  9.1  放电等离子体阻抗分析的理论基础
  9.2  放电等离子体阻抗分析射频V-I探针技术
  9.3  放电等离子体阻抗分析的应用
    9.3.1  在磁控放电鞘层研究中的应用
    9.3.2  在射频、甚高频放电特性研究中的应用
    9.3.3  在等离子体刻蚀中的应用
    9.3.4  放电等离子体化学分析
  参考文献
附录
  参考文献